气候变化背景下羌塘高原湖群分布及演变

发布时间：2017-12-08 10:12

  本文关键词：气候变化背景下羌塘高原湖群分布及演变

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【摘要】：羌塘高原位于青藏高原内部,是我国最大的内流湖区,区内分布有大量的湖泊、冰川、冻土。在以温升为背景的气候变化条件下,羌塘高原正在加快其变化的速率。增温速度快、冰川融化多、水系运行速率加快、冲积扇发育、湖泊扩张明显等等现象正是近些年来羌塘高原变化的响应。"融动的羌塘"愈发地受到国内外专家学者的关注,系统回答湖泊分布规律如何、面积与水量变化多少、原因是什么等问题是当前研究之重。本文以羌塘高原为靶区,首先基于RS和GIS技术,采用了 6个不同时期覆盖全区的遥感影像,通过NDWI水体指数法对羌塘高原的湖泊进行了统一提取,并分析了湖泊的消失与出现、扩张与萎缩等情况,同时以面积变化率、倾向率等参数表征其变化程度,从而揭示出羌塘高原湖群近40年来的演变规律;在此基础上,为探讨湖群发生变化的原因,以流域为尺度进行分析,划分了每个湖泊所属的闭流区流域,提出了一种基于DEM和Google Earth的实现闭流区流域划分的新方法,初步阐述湖群上下游的水力联系及对湖群演变的影响。本文所取得的主要结论如下:(1)羌塘高原内流湖区流域划分结果及分布图本文为对羌塘高原内流湖区流域进行划分,提出了一种基于DEM和GIS技术同时结合Google Earth的"擦除法",成功将区内290多个湖泊所在的流域全部划分出来,并将流域分为三种类型:单湖单流域、串联湖泊流域、混联湖泊流域。绘制出羌塘高原湖群流域分布图,为气候变化背景下羌塘高原的相关研究提供基础支撑。所有流域共221个,其中单湖流域190个,总面积为40.58万km2,占羌塘高原总面积的58.1%;串联湖泊流域17个,总面积为10.17万km2,占14.6%;混联湖泊流域14个,总面积为19.05万 km2,占 27.3%。(2)羌塘高原湖群面积演变规律整体上看,羌塘高原湖泊总个数在1970s、1990s前期、1990s后期、2000s前期、2000s后期、2010s前期六个时间段内分别为297、294、296、298、298、298。从湖泊总面积上看,羌塘高原湖泊总面积呈现先减少后持续增长的变化规律,六个时期的湖群总面积分别为 25821.38km2、24474.89km2、25607.57km2、28038.09km2、30080.06km2、31630.73km2,可以得出研究区内湖泊从70s到90s前期整体上呈现萎缩状态,而后又呈现快速扩张状态。(3)从水力联系角度统计不同湖泊类型演变的原因a)如果单独湖泊为一个流域,其补给来源中冰川融水占重要部分,则这类型的湖泊一般表现为扩张,主要原因是受气候变化背景下温升的影响,冰川融化加快,水量增加。b)同一个流域内,如存在多个湖泊,且有上下游的水力关系,那么萎缩的湖泊一般为吞吐性湖泊;而扩张的湖泊基本为尾闾性湖泊。c)发源于同一冰川河流的多个湖泊,如果存在较为明显的干支流关系,即存在较大河流补给其中一个湖泊而较小河流补给另一湖泊,那么这种情况下一般受支流补给的湖泊发生萎缩,而干流补给的湖泊发生扩张。主要原因是河里流量增大之后,在河流分叉口处冲刷更为剧烈,导致更多的水流在冲淤之后流入了干流。(4)典型湖泊——纳木错水量变化分析1976-2015年期间,纳木错基本处于扩张状态,水面面积由1928.63km2扩大至2018.55km2,扩大了 89.92km2;蓄水量由 985.66 亿 m3 增加到 1083.51 亿 m3,增加了97.85亿m3。总体扩张情况基本分为3个阶段:1976～1996年缓慢增长期、1997～2009年快速扩张期以及2010～2015年基本停滞期。
【学位授予单位】：中国水利水电科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P343.3;P467

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