新疆生地所揭示冰川覆蓋率下徑流對氣候變化的響應機制

　　全球變暖背景下，以積雪、冰川融水為主的河流水文過程日益復雜。天山作為“中亞水塔”，是中亞眾多河流的發源地，也是受氣候變化影響較為敏感的地區之一。開展中亞天山地區冰川積雪變化特征分析、冰雪變化及對下游徑流的影響機理研究，對了解和掌握未來水資源變化、提升管理水平具有重要意義。

　　中國科學院新疆生態與地理研究所荒漠與綠洲生態國家重點實驗室研究員陳亞寧團隊，研究天山區域的兩大支流——托什干河（上游冰川比例為3.66%）、庫瑪拉克河（上游冰川比例為16.34%）流域的冰川變化情況，分析在1979-2015年不同時間尺度下徑流變化及其影響因素，通過統計學方法和最大熵原理重建近40年上游山區冰川物質平衡，并通過敏感性模型反映徑流對不同季節積雪面積和雪深變化的敏感性，綜合考慮對徑流變化產生直接影響的積雪融水、冰川融水、降水變化，探究氣溫和降水在不同時間和空間尺度上對冰川和積雪的影響機制。

　　研究顯示：（1）1979-2015年，冰川覆蓋比例較小的托什干河流域表現為冬/春季積雪覆蓋面積和雪深下降、積雪覆蓋歷時縮短，春季融雪徑流提前和增大，夏季徑流明顯減少；自2002年以來，以冰川融水為主的庫瑪拉克河，夏季徑流表現為顯著減少。（2）1979-2002年間，兩條河流的徑流均顯著增加，分別達到0.57×10⁸ m³/a和0.66×10⁸ m³/a。然而，2002-2015年，兩條河的徑流均表現為明顯減少。（3）1979-2002年間，托什干河春季和夏季徑流的顯著上升主要與春季融雪徑流增大和夏季降水增加有關，2002年以來，春季徑流顯著減少主要與春季降水顯著減少以及冬/春季積雪面積和雪深的顯著減少有關，而夏季徑流的減少主要由夏季冰川和積雪融水減少所致；庫瑪拉克河在1979-2002年間夏季氣溫的顯著上升導致冰雪融水徑流增大，2002年以來，庫瑪拉克河夏季徑流的減少主要與冰川主要分布區（海拔高度3500~4500 m）的夏季氣溫明顯下降、零度層高度降低有關。夏季氣溫降低、積雪覆蓋面積和雪深顯著增加，致使該時期年均冰川物質平衡由-0.57 m減至-0.37 m。

　　相關研究成果以Recent Changes in Water Discharge in Snow and Glacier Melt-Dominated Rivers in the Tienshan Mountains, Central Asia為題，發表在Remote sensing上。

天山托什干河與庫瑪拉克河徑流在不同時期受氣溫、降水、積雪（面積和雪深）和冰川物質平衡（消融）影響的綜合示意圖