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青藏高原積雪變化的水文效應
積雪年內的積累和消融過程是青藏高原水文循環的重要組成部分,融雪補給提供了上千萬人的淡水資源,突然的大型融雪過程也會產生融雪型洪水,造成災害。典型的積雪消融過程包括積累期、融雪前期和融雪期。積累期,積雪基本以升華和風吹雪?2?種形式損耗和遷移,徑流以基流為主,變化小。融雪前期,積雪損耗主要表現為蒸發與融化。一天之中氣溫較高時有融雪出現,形成“坡面漫流”,但總體上溫度相對較低,不足以形成大規模的融雪徑流。融雪期,積雪消融較快,徑流流速和水深突然加大,山間出現漫流。
青藏高原不同區域融雪特點各異。例如在海拔較高、緯度較低的地區,年內任何季節都可能降雪,因而消融沒有明顯的季節性。這使得融雪過程觀測與模擬更為困難。因此,通常利用地面與遙感觀測標定和改進過的水文模型來研究流域尺度的融雪過程。幾個典型的流域研究表明,積雪消融產生的融水在徑流中占比具有明顯差異。雅魯藏布江及其支流,冰雪融水補給比重可占到徑流比重的?9.7%。在長江河源區,河流特征主要為以降水為主的混合補給型。該區流域海拔高,冰川及凍土發育,積雪多以斑狀積雪分布,冰雪融水占到徑流比重的?13.6%。祁連山黑河上游約?16.1%,這與不同流域的積雪發育以及水熱差異有關。盡管融雪在總徑流中的占比并不算大,但是融雪的峰值一般出現在春季末期,正是農業灌溉的黃金時期,也是自然植被生長的關鍵期,融雪對土壤水分和河川徑流的補給無疑是至關重要的。
氣候變化對青藏高原地區積雪水文過程影響顯著。近年來,針對青藏高原地區積雪水文的研究一致發現融雪徑流增加和融雪峰值前移的現象。氣候模式的研究進一步表明,在喜馬拉雅山區,受空氣濕度的影響,徑流對氣候變化的響應存在區域差異,東部流域降雪的增加將減緩徑流的增加速率,同時推遲徑流峰值出現的時間。