喀喇昆仑-西昆仑山气候及冰川变化对河流水资源影响研究

气候变暖引起的中高纬度冰川加速融化对当地水资源会产生重大影响,特别在严重依赖冰川融水补给径流的内陆干旱区。近年来喀喇昆仑冰川前进，西昆仑山冰川无明显退缩，河流水量减少或稳定，有别于全球冰川普遍退缩和河流水量增多。本项目将对喀喇昆仑-西昆仑山流域内高山径流形成区开展包括高山气候、冰川变化、径流的监测及分析工作，通过高分辨率影像研究该地区冰川近30年的面积变化情况，通过典型冰川区浅层冰芯，气象观测，雷达与差分GPS技术，获取近20年典型冰川体积以及降水积累变化新数据，利用分布式水文模型对两个高山冰川区及水资源变化过程进行模拟估算和预测，评估气候预估（2070和2100年）对冰川及融水变化的影响，预测未来全球变暖背景下区域气候变化前景冰川对中下游水资源的影响。通过稳定同位素技术研究叶尔羌河及和田河从高山冰川融水到下游水分利用蒸发损失与径流变化过程，为两流域水资源持续利用与管理提供科学依据。

项目设计对西昆仑-喀喇昆仑山流域内高山径流形成区开展高山气候、冰川变化观测及评估其对河流径流水资源的影响研究。收集了多景Landsat-MSS/TM/ETM+、HJ-1A/1B卫星影像监测冰川变化；建立了1600m-3600m-4600m-5000m梯度高山自动气象站，观测了4年气温、降水、风速风向、土壤温湿度等参数；分别在喀喇昆仑山西侧、西昆仑建立典型冰川观测小流域观测冰川径流；利用和田河3个水文站、叶尔羌河2水文站56年（1958-2013）水文气象观测资料进行趋势分析和相关统计。取得的研究成果有：根据不同海拔高度站点观测资料获得了西昆仑-喀喇昆仑山区气温、降水梯度参数；遥感资料揭示喀喇昆仑山区冰川处于基本稳定、小幅扩张的状态，典型山谷冰川(Kyagar冰川)自2013年10月以来再次进入前进状态、厚度显著增加；长期气象水文资料显示在气温升高、降水增多、蒸发减少的气候背景下，研究区多数河流水资源没有显著变化，统计分析发现和田河夏季各月流量与高山气温没有相关性，不符合典型冰川融水补给河流产流与气候气温要素可靠相关的规律，原因是水文站观测河流水量明显缺失；进一步考察流域断裂构造发现，西昆仑山河流都横穿流经阿尔金大断裂，加之本区是青藏高原西侧地震高发区，这可能是导致河流水量缺失的主要原因。2014年2月于田发生7.1级地震，课题组及时观测地震对河流影响。以叶尔羌河为参照河流，根据流域冰川面积比例，利用水文比拟法计算出和田河夏季缺失水量23%-29%。同时用5月流量与气温相关模型参数，6-9月气温计算各月水量，也得出相近缺失水量数。.特别要需要说明课题执行4年是新疆，尤其是南疆喀什，和田暴恐杀人事件愈演愈烈的4年，严峻的安全形势给课题组学生和协助人员心理恐惧压力，给野外考察观测造成巨大影响，尤其是不许携带汽油，车辆不能进入荒无人烟的昆仑山-喀喇昆仑山。