青藏高原最近40年湖泊變化的主要表現(xiàn)與發(fā)展趨勢
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區(qū)域氣候變化時(shí)空差異對(duì)湖泊主要補(bǔ)給的影響
湖泊主要補(bǔ)給的區(qū)域差異對(duì)氣候變化響應(yīng)
近期青藏高原湖泊擴(kuò)張和水量增加的原因主要是降水和冰川融水增加以及蒸發(fā)減少等，而冰川融水與蒸發(fā)變化則主要受氣溫變化影響。氣溫持續(xù)升高使得冰川、凍土等加速融化，但氣溫升高對(duì)青藏高原不同地區(qū)湖泊變化的影響各不相同。在青藏高原西北部，冰川融水增多是湖泊擴(kuò)張和水量增加的主導(dǎo)因素?。在羌塘地區(qū)東南部，冰川融水對(duì)湖泊擴(kuò)張也具有明顯影響；而對(duì)納木錯(cuò)水量變化的定量分析表明，冰川融水對(duì)湖泊水量增量的貢獻(xiàn)率為?52．9％。在青藏高原腹地，依布茶卡和色林錯(cuò)水位的上升均與流域內(nèi)積雪面積變化顯著相關(guān)，而凍土退化釋放的水量對(duì)湖泊變化也有重要影響。相較于流域內(nèi)無冰川、凍土及積雪分布的湖泊，氣溫主要通過影響蒸發(fā)從而改變湖泊的水量平衡。在青藏高原西南部的瑪旁雍錯(cuò)流域，1974—2003?年冰川面積從?107．92?km2減少到?100．39?km2，但區(qū)域氣候暖干化使得年降水量減少、蒸發(fā)量增大，冰川加速融化帶來的補(bǔ)給并未能使湖泊發(fā)生明顯擴(kuò)張。
對(duì)于青藏高原大多數(shù)地區(qū)的湖泊，區(qū)域降水變化是造成湖泊擴(kuò)張的主要原因。通過對(duì)青藏高原大于?20?km2的?109?個(gè)內(nèi)流封閉湖泊面積遙感估算和部分湖泊水位調(diào)查，發(fā)現(xiàn)這些湖泊?1976—1999?年的變化各不相同，而?1999—2010?年出現(xiàn)了明顯的擴(kuò)張。盡管潛在蒸發(fā)減少和冰川融水增加可能有助于湖泊的擴(kuò)張，但統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)這些湖泊擴(kuò)張的主要原因還是區(qū)域降水增加。通過對(duì)大于?50?km2的?114?個(gè)封閉湖泊的水量年變化速率與氣象因子的相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)?1990?年以前，低溫通過抑制融水發(fā)生使得湖泊水量趨向負(fù)平衡；1990—2000?年，氣溫升高對(duì)湖泊水量的增加影響有限；2000—2005?年，湖泊水量呈現(xiàn)顯著增加的主要因素是較高的降水；2005—2013?年，強(qiáng)烈蒸發(fā)對(duì)湖泊水量增加的抑制作用超過了由高溫帶來的融水增加的影響。
湖泊變化與西風(fēng)－印度季風(fēng)環(huán)流及地表水循環(huán)的關(guān)系
基于湖泊補(bǔ)給過程研究的湖泊群變化能夠敏感地反映區(qū)域地表水循環(huán)的特征。在氣候條件相似的青藏高原東北部，那曲地區(qū)和可可西里地區(qū)的湖泊總體呈擴(kuò)張趨勢，而黃河源區(qū)的湖泊則總體呈萎縮狀態(tài)。1999—2010?年，青藏高原大于?20?km2的?109?個(gè)內(nèi)流封閉湖泊均呈現(xiàn)明顯的擴(kuò)張，但具有北部擴(kuò)張明顯、南部擴(kuò)張微弱的空間分布特征，其原因可能與該時(shí)期印度季風(fēng)區(qū)降水減少和西風(fēng)區(qū)降水增加有關(guān)。進(jìn)一步對(duì)其中典型湖泊水位監(jiān)測和?Cryosat?衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)分析，結(jié)合大氣降水和重力衛(wèi)星?GRACE?質(zhì)量變化，認(rèn)為青藏高原中北部和東北部湖泊快速擴(kuò)張主要受夏季降水顯著增加的影響，而青藏高原西北部湖泊快速擴(kuò)張更多與冰川消融和春節(jié)積雪增加的變化有關(guān)。這一結(jié)論也得到對(duì)青藏高原西北部?34?個(gè)湖泊面積和水位變化研究結(jié)果的支持?。
通過對(duì)青藏高原大于?50?km2的?114?個(gè)封閉湖泊在?20?世紀(jì)?70?年代—2013?年的面積與水量變化研究，發(fā)現(xiàn)湖泊水量隨時(shí)間變化呈現(xiàn)?3?種類型且有明顯的區(qū)域分異：① 羌塘高原東南部和西北部以及阿里地區(qū)的湖泊變化主要受降水增加的影響，呈現(xiàn)由平穩(wěn)或緩升向急升轉(zhuǎn)變的趨勢；② 羌塘高原中部和昆侖山北部的湖泊水量受降水和溫度升高導(dǎo)致的冰川融水增加的共同影響，呈現(xiàn)先下降然后快速上升的趨勢；③ 而藏南湖泊的水量變化具有波動(dòng)下降態(tài)勢，與溫度、降水的關(guān)系并不明顯（圖?4）。因此，在降水主導(dǎo)的青藏高原湖泊變化的整體態(tài)勢中，湖泊的時(shí)空變化特征可能敏感地反映了西風(fēng)和印度季風(fēng)降水的差異，而由于部分地區(qū)冰川融水的明顯影響，湖泊變化并不完全受降水變化的控制，這說明西風(fēng)和印度季風(fēng)環(huán)流對(duì)地表水循環(huán)的影響過程和機(jī)制更為復(fù)雜。
圖 4 青藏高原湖泊水量變化的 4 種類型和分布區(qū)域
（ a ）主要分布區(qū)域；（ b ）水量變化趨勢；其中， A 型為湖泊水量主要受降水影響，呈現(xiàn)由平穩(wěn)或緩慢增加轉(zhuǎn)向急劇增加的區(qū)域； B 型為湖泊水量受降水和冰川融水共同影響，呈現(xiàn) 1990 年前后先下降然后快上升的區(qū)域； C 型為湖泊水量受降水和冰川融水共同影響，呈現(xiàn) 2000 年前后先下降后快速上升的區(qū)域； D型為湖泊水量持續(xù)波動(dòng)下降，但與溫度和降水無明顯關(guān)系的區(qū)域