冰冻圈水文学：解密地球最大淡水库
发布时间：2021-12-18 14:52
冰冻圈水体以固态存在,固态水融化后在流域、区域乃至全球尺度上影响水文、水资源和水循环。文章从水文学视角,重点从冰冻圈水文功能、融水径流过程及其影响、冰冻圈水文生态与环境效应等方面介绍冰冻圈水文研究的内容和最新进展。冰冻圈水文功能主要表现在水源涵养、径流补给、水资源调节3个方面。在气候变暖的背景下,冰冻圈水文过程已经发生了显著变化,冰川消融期提前,冰川融水径流增多;融雪期提前,多年冻土退化导致冬季径流增加,对流域径流的年内调节能力增加。预估未来气候变化情景下,冰川融水持续减少,其变化对我国西北地区的水资源管理带来更大挑战。冰冻圈水文过程变化也对寒区生态系统和生态工程、洪水灾害及可持续发展、乃至地缘政治有重要影响。
【文章来源】：中国科学院院刊. 2020,35(04)北大核心CSSCICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
中国西部冰冻圈是亚洲众多河流的发源地
(3）相较于冰冻圈的水源涵养和径流补给功能，冰冻圈的水资源调节功能更为重要。在无冰川分布的流域，河流主要依靠降水补给，径流年际变化很大，表明径流过程很不“稳定”。但在有冰冻圈覆盖的流域，丰水年由于流域降水偏多，分布在极高山区的冰川区气温往往偏低，冰川消融量减少，冰川融水对河流的补给量下降，削弱降水偏多而引起的流域径流增加幅度；反之，当流域降水偏少时，冰川区相对偏高的温度导致冰川融水增加，弥补降水不足对河流的补给量[1]。这样，由于冰川的存在，将使有冰川的流域河流径流处于相对稳定的状态，表明了冰川作为固体水库以“削峰填谷”的形式表现出显著的调节径流丰枯变化的作用，这对干旱区绿洲水资源利用是十分有利的。冻土水文的调节作用主要表现在多年冻土消融可使活动层厚度增加（图2），土壤储水空间增大，夏季降水通过土壤活动层释放的水量增多，结果是夏季降水在活动层中延长了产流时间，往往导致多年冻土区冬季径流增加[1,14,15]。3 冰冻圈径流变化及影响
1965—2015年，欧亚大陆实测积雪变化整体呈增“暖”、增厚、增强趋势，表现在积雪首日推迟、终日提前、积雪期减少，平均积雪深度明显增加，90%台站降雪强度增加；小雪减少，中雪2000年前缓慢增加、2000年后减少，大雪整体增加，暴雪1990年前减少、1990年后增加[21]。图3 中国西部主要河流冰川融水径流变化及其在未来气候变化情景RCP2.6和RCP4.5下的预估
【参考文献】：
期刊论文
[1]“亚洲水塔”变化与影响[J]. 姚檀栋,邬光剑,徐柏青,王伟财,高晶,安宝晟. 中国科学院院刊. 2019(11)
[2]Global warming weakening the inherent stability of glaciers and permafrost[J]. Yongjian Ding,Shiqiang Zhang,Lin Zhao,Zhongqin Li,Shichang Kang. Science Bulletin. 2019(04)
[3]Cryospheric Science: research framework and disciplinary system[J]. Dahe Qin,Yongjian Ding,Cunde Xiao,Shichang Kang,Jianwen Ren,Jianping Yang,Shiqiang Zhang. National Science Review. 2018(02)
[4]Glacial Runoff Likely Reached Peak in the Mountainous Areas of the Shiyang River Basin,China[J]. ZHANG Shi-qiang,GAO Xin,Zhang Xiao-wen. Journal of Mountain Science. 2015(02)
[5]我国寒区径流对气候变暖的响应[J]. 叶柏生,丁永建,焦克勤,沈永平,张健. 第四纪研究. 2012 (01)
[6]Effect of permafrost degradation on hydrological processes in typical basins with various permafrost coverage in Western China[J]. NIU Li 1,YE BaiSheng 1,LI Jing 2 & SHENG Yu 2 1 State Key Laboratory of Cryospheric Sciences,Cold & Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China;2 State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering,Cold & Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China. Science China（Earth Sciences）. 2011(04)
本文编号：3542624
【文章来源】：中国科学院院刊. 2020,35(04)北大核心CSSCICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
中国西部冰冻圈是亚洲众多河流的发源地
(3）相较于冰冻圈的水源涵养和径流补给功能，冰冻圈的水资源调节功能更为重要。在无冰川分布的流域，河流主要依靠降水补给，径流年际变化很大，表明径流过程很不“稳定”。但在有冰冻圈覆盖的流域，丰水年由于流域降水偏多，分布在极高山区的冰川区气温往往偏低，冰川消融量减少，冰川融水对河流的补给量下降，削弱降水偏多而引起的流域径流增加幅度；反之，当流域降水偏少时，冰川区相对偏高的温度导致冰川融水增加，弥补降水不足对河流的补给量[1]。这样，由于冰川的存在，将使有冰川的流域河流径流处于相对稳定的状态，表明了冰川作为固体水库以“削峰填谷”的形式表现出显著的调节径流丰枯变化的作用，这对干旱区绿洲水资源利用是十分有利的。冻土水文的调节作用主要表现在多年冻土消融可使活动层厚度增加（图2），土壤储水空间增大，夏季降水通过土壤活动层释放的水量增多，结果是夏季降水在活动层中延长了产流时间，往往导致多年冻土区冬季径流增加[1,14,15]。3 冰冻圈径流变化及影响
1965—2015年，欧亚大陆实测积雪变化整体呈增“暖”、增厚、增强趋势，表现在积雪首日推迟、终日提前、积雪期减少，平均积雪深度明显增加，90%台站降雪强度增加；小雪减少，中雪2000年前缓慢增加、2000年后减少，大雪整体增加，暴雪1990年前减少、1990年后增加[21]。图3 中国西部主要河流冰川融水径流变化及其在未来气候变化情景RCP2.6和RCP4.5下的预估
【参考文献】：
期刊论文
[1]“亚洲水塔”变化与影响[J]. 姚檀栋,邬光剑,徐柏青,王伟财,高晶,安宝晟. 中国科学院院刊. 2019(11)
[2]Global warming weakening the inherent stability of glaciers and permafrost[J]. Yongjian Ding,Shiqiang Zhang,Lin Zhao,Zhongqin Li,Shichang Kang. Science Bulletin. 2019(04)
[3]Cryospheric Science: research framework and disciplinary system[J]. Dahe Qin,Yongjian Ding,Cunde Xiao,Shichang Kang,Jianwen Ren,Jianping Yang,Shiqiang Zhang. National Science Review. 2018(02)
[4]Glacial Runoff Likely Reached Peak in the Mountainous Areas of the Shiyang River Basin,China[J]. ZHANG Shi-qiang,GAO Xin,Zhang Xiao-wen. Journal of Mountain Science. 2015(02)
[5]我国寒区径流对气候变暖的响应[J]. 叶柏生,丁永建,焦克勤,沈永平,张健. 第四纪研究. 2012 (01)
[6]Effect of permafrost degradation on hydrological processes in typical basins with various permafrost coverage in Western China[J]. NIU Li 1,YE BaiSheng 1,LI Jing 2 & SHENG Yu 2 1 State Key Laboratory of Cryospheric Sciences,Cold & Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China;2 State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering,Cold & Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China. Science China（Earth Sciences）. 2011(04)
本文编号：3542624
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