怒江源区径流量场的树轮重建及其气候驱动机制研究

In this project, the tree-ring width and density data with high resolution wide range, high density, and other tree-ring parameters, such as isotope, will used to develop a tree-ring database of the source region of Nu River. Based on the results of the correlation analysis among tree rings, climate and streamflow, the climate and streamflow series of the source region of Nu river will reconstructed during the past 300-500 years. Based on the reconstructed historical climate factors and streamflow field of the source region of Nu River, the characteristics of temporal and spatial variation of the climate factors and streamflow will be analyzed, and the climate mechanisms of streamflow variations in the source region of Nu River will be investigated, and the change trend of runoff and climate change in future 10-30 years will be predict. This project can play an important role in some fields, such as ecological environment protection of the source region of Nu River, water resources management of major rivers, economic and social development in downstream region and the water problem solution of hundreds of millions of people. Besides, it can provide a scientific basis for the government to formulate long-term program for water resources utilization, and make measures to address climate change.

本项目拟利用大范围、高密度、高分辨率的树轮宽度密度资料，辅以树轮同位素等其他树轮参数，构建怒江流域原始树轮资料库。在对树轮-气候-径流相互关系分析研究的基础上，针对怒江流域历史气候和河流径流状况，重建怒江源区300-500年的气候要素序列，以及怒江源区干流和有水文站控制的主要支流径流量历史变化序列，并构建怒江源区历史气候要素场和径流量场，分析揭示年际、年代际到百年尺度的怒江源区河流径流量时空变化格局，探讨怒江源区河流径流量变化的气候驱动机制，做出未来10-30年的径流量、气候变化趋势预估。本项目的研究，对保护怒江地区生态环境、主要河流水资源管理、下游地区的经济社会发展以及用水问题等都具有重要意义，同时还可以为政府部门制定水利规划、应对气候变化措施等提供科学依据。

怒江自上而下整个流域的水资源变化对中缅两国的生产生活以及整个流域的生态环境、水电开发有着重要的影响。但就目前研究现状而言，怒江流域历史径流量重建研究尚属空白，这一研究能够为我国在怒江跨境水资源分配谈判提供数据支持，使我国在谈判中占据有利位置。本研究基于器测资料和树轮资料，从现代和历史时间两个角度，对怒江河流源区气候水文变化进行了相关研究，主要成果总结如下：.①基于树轮资料初步建立了怒江和拉萨河过去500年年径流量序列。研究发现上述径流重建序列的空间相关分析揭示该重建序列能够表征青藏高原东南部地区干湿变化，并能够准确揭示了过去5个世纪以来的两条河年径流量变化。通过比较拉萨河和怒江径流重建序列发现两者具有较好一致性，即藏东南地区存在大范围径流变化公共信号。同时,这两条径流量重建序列揭示了最近30年来径流显著增加趋势。.②研究结果显示降水作用在怒江年径流量变化占主导，特别是上游源区降水变化可以解释怒江径流量变化的47.6%的方程解释量。同时，研究还发现在自上世纪80年代以来，温度对于怒江径流量变化的作用逐渐增大。主要气候限制因子对于怒江径流量变化的方差贡献率达到了52.5%，在气候暖湿化背景下，怒江径流将逐渐增多。.③利用树轮降水重建序列揭示了藏东南河谷地区200-350年降水变化，准确记录了西藏东南部等多个大范围干旱极端事件。同时，树轮降水记录也准确反映了最近30年的藏东南河谷变湿趋势，这种变湿趋势受到全球变暖的驱动，并抵消了气候变暖在这一区域的升温效应。我们的年轮记录成功地捕捉到怒江和雅鲁藏布江径流量信号，可以解释36%的方差变化，并发现上下游之间的极端干旱事件具有很强的同步性。.④基于怒江云南段源区的梅里雪山树轮资料重建了该地区过去201年冬季降水变化。通过比较该重建序列与其他地区树木年轮记录具有较好一致性，存在大范围干湿变化信号。初步分析发现该降水重建序列能够揭示怒江春季径流量的变化，为基于树轮的怒江径流场重建奠定基础。