“亞洲水塔”變化與影響
|
|
近?50?年“亞洲水塔”的變化
過去?50?年來，人類經(jīng)歷了前所未有的全球變暖。以青藏高原為核心的“第三極”地區(qū)更是全球變暖最強烈的地區(qū)。在全球每?10?年升溫?0．17℃?的背景下，這一地區(qū)每?10?年升溫幅度高達?0．3℃—0．4℃，其升溫幅度是同期全球其他地區(qū)平均值的?2?倍。在快速升溫的背景下，“亞洲水塔”正在發(fā)生劇烈變化，呈現(xiàn)整體失衡特征，主要表現(xiàn)為冰川加速退縮、湖泊顯著擴張、冰川徑流增加，水循環(huán)加強。
冰川退縮導致“亞洲水塔”的固態(tài)水儲量減少
近?50?年來，“亞洲水塔”的冰川整體上處于虧損狀態(tài)，冰川儲量減少約?20％，面積減少約?18％。冰川變化存在空間和時間差異。
在空間上，喜馬拉雅山及藏東南地區(qū)冰川末端和面積后退幅度最大，向高原內(nèi)部逐漸降低，西昆侖、喀喇昆侖及帕米爾地區(qū)有一定數(shù)量的冰川處于穩(wěn)定或前進；冰川物質(zhì)平衡出現(xiàn)同樣的空間變化差異，物質(zhì)虧損幅度呈現(xiàn)從喜馬拉雅山向高原腹地減小的格局。第二次青藏高原綜合科學考察研究發(fā)現(xiàn)，自1976?年以來，藏東南冰川退縮幅度平均達每年?40?m，有的冰川退縮甚至超過每年?60?m；唐古拉中東段、念青唐古拉西段、喜馬拉雅冰川末端退縮速率相當，平均約為每年?20—30?m；向西至各拉丹冬地區(qū)約為每年17?m，普若崗日冰原則減小為每年?4?m?左右；至喀喇昆侖、西昆侖冰川末端變化不明顯。面積變化上，藏東南減小幅度最大，超過?25％，個別小型冰川甚至達?50％?以上；唐古拉中東段、念青唐古拉西段、喜馬拉雅冰川總體減少?20％?左右；向西至各拉丹冬地區(qū)約為?8．8％，普若崗日冰原則減小約為?5．0％；至喀喇昆侖、西昆侖僅為?1．4％—4．0％。
在時間上，20?世紀?90?年代冰川狀態(tài)發(fā)生了變化，出現(xiàn)重要的轉(zhuǎn)折。在此之前冰川長度、面積及物質(zhì)平衡持續(xù)減小；在此之后，“第三極”西北部西風帶冰川出現(xiàn)穩(wěn)定甚至前進，物質(zhì)平衡由負轉(zhuǎn)正，出現(xiàn)了“喀喇昆侖異常”，而東部和南部季風區(qū)冰川退縮幅度進一步加大。
湖泊擴張是“亞洲水塔”液態(tài)水儲量增加的標志
“亞洲水塔”湖泊數(shù)量眾多，面積大于?1?km2的湖泊有?1?000?多個。這些湖泊主要為內(nèi)流湖，約占湖泊總面積的?90％，多分布在海拔?4?000—5?000?m?的范圍。第二次青藏高原綜合科學考察研究發(fā)現(xiàn)，“亞洲水塔”湖泊數(shù)量明顯增多，80％?以上的湖泊在擴張。面積大于?1?km2的湖泊數(shù)量和總面積從?20?世紀?70?年代的?1?081?個和4×104km2擴張到?2010?年的?1?236??個和?4．74×104km2。青藏高原中部江湖源的色林錯、納木錯、巴木錯、蓬錯、達如錯和茲格塘錯等?6?個湖泊，1976—2010?年面積擴張了?20．2％，尤其?1999?年以后表現(xiàn)出顯著的加速擴張；其中，受冰川融水補給的色林錯、納木錯和蓬錯湖泊水位在?1999—2010?年分別上漲約?1．0?m、0．7?m?和1．1?m，較非冰川補給湖泊上漲更明顯。色林錯?1972—2017?年面積增加了?710．5?km2，水儲量增加?24．9?Gt，在2010?年面積超過納木錯成為西藏最大的湖泊，2017?年色林錯面積達到了?2?396?km2。
在空間分布上，內(nèi)流區(qū)湖泊水位明顯升高，而在雅魯藏布江流域，湖泊水位以下降為主。目前，青藏高原湖泊水量每年增加約?8?Gt，其中冰川、凍土融化的貢獻達?26％?左右。在有些地區(qū)，冰川消融是湖泊擴張和水量增加的主導因素。例如，納木錯水量變化的定量分析表明，冰川融水對湖泊補給增量的貢獻率為?52．9％。
河流徑流顯著增大
“亞洲水塔”的河流徑流量變化對下游的水資源和水環(huán)境產(chǎn)生顯著影響。以雅魯藏布江、印度河和葉爾羌河上游流域為例，冰川融水是葉爾羌河和印度河上游以及雅魯藏布江流域的重要水資源。在我國西北內(nèi)陸干旱區(qū)，冰川融水占出山徑流的?25％—29％，而在塔里木河則占?40％?左右。冰川融水對黃河、瀾滄江、長江、怒江、雅魯藏布江和印度河源區(qū)年徑流的貢獻分別為?0．5％、2．8％、7．8％、8．3％、15％?和?45．6％。
第二次青藏高原綜合科學考察研究發(fā)現(xiàn)，20?世紀?70?年代以來河流徑流量呈現(xiàn)不同程度地增加。根據(jù)長江源沱沱河流域冰川徑流的估算結(jié)果，沱沱河流域年平均冰川融水量為?3．8×107m3，在?2010?年，冰川融水徑流達到最大值，比?1960—2000?年的融水徑流平均值增加了?120．89％。沱沱河流域冰川融水徑流呈增加的趨勢，這與流域河道的年徑流和濕季徑流變化趨勢基本一致；冰川融水對河道濕季徑流的補給率也呈增加趨勢，平均補給率為?12．21％，最大補給率為27．12％。1970—2013?年，雅魯藏布江、印度河上游年徑流量呈增加趨勢，冰川融水對徑流的補給是徑流量增長的主要因素。