青藏高原湖泊對氣候變化的響應(yīng)：趨勢、模式與機(jī)制
由于全球氣候變暖，廣泛分布在青藏高原上的天然湖泊變化備受關(guān)注。目前，青藏高原湖泊變化已有大量研究報(bào)道，為更好地了解青藏高原氣候變化和水循環(huán)，助力水文學(xué)、湖沼學(xué)、冰川學(xué)和遙感應(yīng)用等的發(fā)展，有必要對已發(fā)表的研究結(jié)果進(jìn)行全面總結(jié)和評估，綜合分析過去50年來青藏高原湖泊系統(tǒng)的年際和季節(jié)變化特征、湖泊對氣候變化的綜合響應(yīng)、湖泊變化原因的定量分析、湖泊演化和格局的驅(qū)動機(jī)制以及湖泊對未來氣候變化的響應(yīng)等。
中科院青藏高原所環(huán)境變化與多圈層過程姚檀棟院士團(tuán)隊(duì)張國慶副研究員及合作者通過對青藏高原湖泊遙感監(jiān)測、野外觀測和模型模擬研究結(jié)果的綜合分析，系統(tǒng)地總結(jié)了青藏高原湖泊變化的時(shí)間演變規(guī)律、空間格局和驅(qū)動機(jī)制。結(jié)論主要?dú)w納為：1. 湖泊面積、水位和水量變化自1970年代到1990年代中期略有下降，隨后呈持續(xù)快速增長的態(tài)勢；2. 空間格局表現(xiàn)為中北部湖泊整體增長、南部湖泊減少，同時(shí)大部分中北部湖水降溫、南部升溫，北部湖泊結(jié)冰期比南部湖泊更長。湖水溫度變化與水位變化和湖冰持續(xù)時(shí)間呈負(fù)相關(guān)；3. 降水增強(qiáng)是湖泊水量增加的主要原因，其次是冰川消融和凍土退化。大西洋年代際振蕩處于正相位可能是驅(qū)動1990年代中期以來多年湖泊擴(kuò)張主因，強(qiáng)厄爾尼諾事件導(dǎo)致1997/1998年、2015/2016年湖泊面積出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)。未來短期內(nèi)，青藏高原湖泊將繼續(xù)擴(kuò)張。因此，迫切需要開展跨學(xué)科湖泊研究，提高對該區(qū)域大氣圈-冰凍圈-水圈相互作用和水資源管理的認(rèn)識。本研究還介紹了正在進(jìn)行的青藏高原湖泊研究計(jì)劃，對相關(guān)研究方向提出了建議。同時(shí)利用湖泊變化這一指標(biāo)，向科學(xué)界提供了氣候變化對青藏高原湖泊影響前所未有的全景圖。
研究成果于2020年6月29日發(fā)表于國際地學(xué)頂級期刊《Earth-Science Reviews》。本研究得到第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究專項(xiàng)（2019QZKK0201）、中國科學(xué)院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“泛第三極環(huán)境變化與綠色絲綢之路建設(shè)”（XDA20060201）和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41871056, 41831177, 21661132003）的共同資助。
論文信息：Zhang, G., T. Yao, H. Xie, K. Yang, L. Zhu, C. K. Shum, T. Bolch, S. Yi, S. Allen, L. Jiang, W. Chen, and C. Ke (2020), Response of Tibetan Plateau lakes to climate change: Trends, patterns, and mechanisms, Earth-Science Reviews, 103269, doi: https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103269
圖1 青藏高原湖泊關(guān)鍵水循環(huán)要素組成
圖2 青藏高原湖泊水量、水溫、湖冰協(xié)同變化規(guī)律