近幾十年來,青藏高原江河源區輸沙量以增加趨勢為主,冰川、凍土、水文、植被等要素如何響應氣候變化,河流輸沙量如何受影響,影響程度又怎樣?
近日,中科院青藏高原所環境變化與多圈層過程團隊張凡研究員與合作者透過分析雅魯藏布江河源區奴各沙站1972至2008年水文資料,利用寒區水文模型的徑流分量模擬、土壤侵蝕模型的侵蝕因子計算等方法估算流域水文、冰凍圈和植被等關鍵影響要素,定量刻畫了氣象要素、冰川融水、土壤凍融和植被覆蓋等因子對輸沙量年際變化的貢獻率。在第二次青藏科考和國家自然科學基金的支援下,該研究成果近期線上發表於權威期刊《全球和行星變化》(Global and Planetary Change)。
論文第一作者,中科院青藏高原所史曉楠副研究員介紹,本研究用資料和理論分析證實了暖溼化氣候背景下,雅魯藏布江源區輸沙量增加;冰川融水徑流顯著增加,降水徑流和總徑流呈不顯著增加趨勢;侵蝕性降水及降水侵蝕力增加;春季解凍期顯著提前且年內解凍期變長;植被覆蓋度趨好,河流輸沙量以每10年增加18.9%的變化率顯著增加且沒有檢出突變拐點。
分析輸沙量增加的定量歸因結果表明,降雨侵蝕力增加和春季凍土解凍時間提前,導致泥沙物源增加貢獻71%(其中,降雨侵蝕力增加貢獻55%、解凍期增長貢獻16%);降水量增加貢獻43%;植被覆蓋度增加有效減緩了輸沙量的增加,貢獻-29%;儘管流域冰川面積佔比較小(1.17%),冰川融水的增加仍貢獻14%。
“河流泥沙是關乎土地資源利用、糧食安全以及流域生態環境的重要指標,也是關乎碳源碳匯、土壤養分分配、地球生物化學過程等的重要指示。”論文通訊作者張凡研究員表示,該研究定量刻畫了冰凍圈關鍵要素變化對江河源區輸沙量的影響,明確了植被對水土流失的有效緩衝作用,為氣候變化增加河流輸沙量的論點提供了可靠論據,為高寒流域徑流泥沙變化歸因研究提供了合理框架,對深入理解未來氣候變化下的高寒流域水土資源環境與生態安全屏障功能具有重要意義。
作者:許琦敏
圖片:受訪者提供