雅鲁藏布江流域近年冰川地下水资源量变化研究

发布时间：2020-04-17 01:55

【摘要】：全球气候变暖已经成为一个不争的事实。在全球气候变化的大背景下,全球水循环也势必发生改变,导致水资源时空上的再分配以及质量、数量上的改变,对降水、径流、蒸发等产生直接或间接的影响,进而影响生态环境以及社会经济发展。而全球水循环,一方面受到全球气候变化的影响,另一方面,又会反过来作用于全球气候变化。以高亚洲冰川区最边缘、受气候变化影响近年来冰川退缩幅度最大、冰雪融水补给比例多达30-80%的藏东南雅鲁藏布江流域为研究区为研究流域,来探讨在全球气候变化的大背景下,其冰川地下水资源的变化情况,并预测未来其变化变化趋势,有助于我们更好的把握气候变化对藏东南地区的水资源、生态、环境的影响,对流域水资源管理及相关政策制定、旱涝灾害、农业灌溉以及减少水文波动导致的环境问题等均有一定的指导意义,对研究流域尺度的水文-生态过程对气候变化的响应机制也有一定的借鉴意义。本研究基于流域水平衡公式,通过先求得流域降水量、蒸散发量、陆地水储量变化以及径流量,进而求出雅鲁藏布江流域2005-2010年的冰川及地下水量变化情况,并结合IPCC SRES特别报告中A2和B1两种情形的流域2011至2030年气候情况,对流域未来冰川及地下水量变化做出预测。得到以下结论：1.利用雅鲁藏布江流域附近的37个气象站点的月平均气温和月降水量,用IDW进行空间插值,获得流域月面雨量和气温数据,流域平均气温处于近50年来的一个较高水平；采用高桥浩一郎公式,将前面获得的月平均气温和月降水量的栅格数据,导入ArcMAP软件中的栅格计算器进行计算,得到流域逐月的蒸散发量,结果显示,流域的年蒸散发量约在250mm左右,蒸散发量没有出现剧烈波动。2.利用72个月的GRACE月平均重力场数据,研究了青藏高原及雅鲁藏布江流域的水储量变化情况,并同CPC、CLM、VIC三个模型及降水量资料进行比较,得到如下结论:GRACE反演的陆地水储量结果显示,研究区水储量在2005年至2010年间呈下降趋势,其中青藏高原水储量大约以每年14mm的速度递减,约合每年损失36.4亿吨；雅鲁藏布江流域水储量大约以每年16mm的速度递减,约合每年损失3.8亿吨。GRACE反演的水储量变化,波动范围大于水文模型结果,其中变化趋势和CPC模型较为吻合,但CLM和VIC模型的结果并不理想。GRACE反演结果显示,2009年夏季至2010年夏季研究区的水储量明显减少,表现为水储量最大值减小,对西南干旱有间接反映。GRACE反演结果与降水数据有比较好的一致性,降水量的峰值会比GRACE结果的峰值早1-2个月。3.利用分布式水文模型ESSI，，结合流域DEM、LULC、土壤类型以及流域多种气象数据,完成了羊村站1998年至2005年径流量的月值模拟,结果显示,月径流量模拟结果可以接受,并完成雅鲁藏布江2005年至2010年月径流量的模拟。4.利用之前求得的数据以及流域水平衡公式,求得了雅鲁藏布江流域2005-2010年的冰川地下水资源量的变化情况；结果可以看出,流域冰川及地下水量明显存在下降趋势,其线性变化趋势大约-17mm/a,这一速度略大于流域水储量递减速度,这可能是由于冰川地下水流失之时,会被地表水体调蓄；对流域冰川及地下水量和流域气候之间的关系进行统计建模,然后依据UKMO基于HADCM3模型发布数据,重建了流域2011到2030年的A1及B2情形下的气候情况；结合之前建立的统计模型,发现无论是A2还是B1情景下,流域冰川及地下水量都有一定量的增加,原因可能是由于气温的升高以及降水量的增加所导致。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P343.6;P641.8

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