Potential impacts of warming climate on water availability in snow-dominated regions
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2005
... 全球约75%的淡水资源储存在冰冻圈中, 约1/6的世界人口直接生活在冰冻圈流域[1 ] .中国冰冻圈是中国及周边国家重要大江、 大河的发源地(如印度河、 恒河、 雅鲁藏布江、 长江、 黄河、 澜沧江、 塔里木河、 伊犁河、 鄂毕河、 阿穆尔河等), 更是“一带一路”干旱内陆河的水塔[2 -3 ] .在气候变化的背景下, 冰冻圈对全球水文与水资源的影响巨大, 特别是水资源短缺地区, 如中国西部、 中亚的内陆干旱区等. ...
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2017
... 全球约75%的淡水资源储存在冰冻圈中, 约1/6的世界人口直接生活在冰冻圈流域[1 ] .中国冰冻圈是中国及周边国家重要大江、 大河的发源地(如印度河、 恒河、 雅鲁藏布江、 长江、 黄河、 澜沧江、 塔里木河、 伊犁河、 鄂毕河、 阿穆尔河等), 更是“一带一路”干旱内陆河的水塔[2 -3 ] .在气候变化的背景下, 冰冻圈对全球水文与水资源的影响巨大, 特别是水资源短缺地区, 如中国西部、 中亚的内陆干旱区等. ...
... 由上不难看出, 尽管不同时期、 不同气候情景、 不同方法给出的结果存在一定差异, 根据已有的预估结果判断, 中国未来冰川融水变化巨大.利用改进VIC模型[2 ,47 -48 ] , 模拟温升2 ℃阈值对中国干旱区冰川融水和山区总径流未来变化的预估显示, 相较于20世纪60年代, 到21世纪末, 在RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%.其中, 中等排放(RCP4.5)情景下, 2045年全球平均气温相对于工业革命前温升2 ℃时, 冰川面积和储量分别缩减约37%和50%, 冰川融水量减少37%.表1 给出了温升2 ℃情景下中国干旱区若干河流冰川融水与出山径流的变化.可以看出, 一些冰川规模较大的流域, 冰川融水可能还持续增加, 如玛纳斯河和木扎尔特河, 而冰川规模较小的流域, 融水径流均呈现大幅减少甚至消失, 如澜沧江源、 怒江源、 库车河和黑河等(图2 ). ...
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2017
... 全球约75%的淡水资源储存在冰冻圈中, 约1/6的世界人口直接生活在冰冻圈流域[1 ] .中国冰冻圈是中国及周边国家重要大江、 大河的发源地(如印度河、 恒河、 雅鲁藏布江、 长江、 黄河、 澜沧江、 塔里木河、 伊犁河、 鄂毕河、 阿穆尔河等), 更是“一带一路”干旱内陆河的水塔[2 -3 ] .在气候变化的背景下, 冰冻圈对全球水文与水资源的影响巨大, 特别是水资源短缺地区, 如中国西部、 中亚的内陆干旱区等. ...
... 由上不难看出, 尽管不同时期、 不同气候情景、 不同方法给出的结果存在一定差异, 根据已有的预估结果判断, 中国未来冰川融水变化巨大.利用改进VIC模型[2 ,47 -48 ] , 模拟温升2 ℃阈值对中国干旱区冰川融水和山区总径流未来变化的预估显示, 相较于20世纪60年代, 到21世纪末, 在RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%.其中, 中等排放(RCP4.5)情景下, 2045年全球平均气温相对于工业革命前温升2 ℃时, 冰川面积和储量分别缩减约37%和50%, 冰川融水量减少37%.表1 给出了温升2 ℃情景下中国干旱区若干河流冰川融水与出山径流的变化.可以看出, 一些冰川规模较大的流域, 冰川融水可能还持续增加, 如玛纳斯河和木扎尔特河, 而冰川规模较小的流域, 融水径流均呈现大幅减少甚至消失, 如澜沧江源、 怒江源、 库车河和黑河等(图2 ). ...
Asian water tower change and its impacts
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2019
... 全球约75%的淡水资源储存在冰冻圈中, 约1/6的世界人口直接生活在冰冻圈流域[1 ] .中国冰冻圈是中国及周边国家重要大江、 大河的发源地(如印度河、 恒河、 雅鲁藏布江、 长江、 黄河、 澜沧江、 塔里木河、 伊犁河、 鄂毕河、 阿穆尔河等), 更是“一带一路”干旱内陆河的水塔[2 -3 ] .在气候变化的背景下, 冰冻圈对全球水文与水资源的影响巨大, 特别是水资源短缺地区, 如中国西部、 中亚的内陆干旱区等. ...
“亚洲水塔”变化与影响
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2019
... 全球约75%的淡水资源储存在冰冻圈中, 约1/6的世界人口直接生活在冰冻圈流域[1 ] .中国冰冻圈是中国及周边国家重要大江、 大河的发源地(如印度河、 恒河、 雅鲁藏布江、 长江、 黄河、 澜沧江、 塔里木河、 伊犁河、 鄂毕河、 阿穆尔河等), 更是“一带一路”干旱内陆河的水塔[2 -3 ] .在气候变化的背景下, 冰冻圈对全球水文与水资源的影响巨大, 特别是水资源短缺地区, 如中国西部、 中亚的内陆干旱区等. ...
Global warming weakening the inherent stability of glaciers and permafrost
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2019
... 随着气候变暖, 冰冻圈融化呈现加速变化之势[4 ] .冰冻圈融水径流总体也呈现增加趋势, 在中国西部冰冻圈地区, 径流增加和减少趋势的流域具有明显的分区, 分界线大约为河西走廊黑河双树寺水库 - 青海湖东部 - 黄河唐乃亥水文站一线; 该线以西山区河川径流基本呈增加趋势, 该线以东则径流呈总体减少趋势; 基本上反映了季风(高原和东亚)和西风多年来对西部冰冻圈流域河川径流的影响差异[5 ] .在东北冰冻圈地区, 黑龙江源区和松花江源区径流总体呈现增加趋势, 其他人类活动较为密集地区的径流则主要为减少趋势[6 ] . ...
Regional runoff variation and its response to climate change and human activities in Northwest China
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2016
... 随着气候变暖, 冰冻圈融化呈现加速变化之势[4 ] .冰冻圈融水径流总体也呈现增加趋势, 在中国西部冰冻圈地区, 径流增加和减少趋势的流域具有明显的分区, 分界线大约为河西走廊黑河双树寺水库 - 青海湖东部 - 黄河唐乃亥水文站一线; 该线以西山区河川径流基本呈增加趋势, 该线以东则径流呈总体减少趋势; 基本上反映了季风(高原和东亚)和西风多年来对西部冰冻圈流域河川径流的影响差异[5 ] .在东北冰冻圈地区, 黑龙江源区和松花江源区径流总体呈现增加趋势, 其他人类活动较为密集地区的径流则主要为减少趋势[6 ] . ...
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2019
... 随着气候变暖, 冰冻圈融化呈现加速变化之势[4 ] .冰冻圈融水径流总体也呈现增加趋势, 在中国西部冰冻圈地区, 径流增加和减少趋势的流域具有明显的分区, 分界线大约为河西走廊黑河双树寺水库 - 青海湖东部 - 黄河唐乃亥水文站一线; 该线以西山区河川径流基本呈增加趋势, 该线以东则径流呈总体减少趋势; 基本上反映了季风(高原和东亚)和西风多年来对西部冰冻圈流域河川径流的影响差异[5 ] .在东北冰冻圈地区, 黑龙江源区和松花江源区径流总体呈现增加趋势, 其他人类活动较为密集地区的径流则主要为减少趋势[6 ] . ...
... 冻土水文较复杂, 尽管直接观测困难, 但观测仍是获取参数、 理解基本过程的重要手段[14 -19 ] .目前用同位素示踪、 统计分析和模型模拟等方法在研究冻土水文过程中取得较好结果[16 -24 ] .已有研究表明, 多年冻土及季节冻土退化已经引起冬季(枯水期)径流增加、 夏季径流减少、 年内径流过程变缓, 且变化的强度与流域多年冻土覆盖率有关[6 ,9 ,16 ,23 ,25 -37 ] . ...
... 中国西部高海拔寒区过去50年融雪径流总体呈现增加趋势, 积雪消融期提前、 缩短, 改变了流域年内径流过程线, 并导致融雪径流峰值普遍提前, 高山区降雪量伴随着降水量增加而增加是主要原因[6 ,13 ,24 ,38 -42 ] .就整个积雪区而言, 融雪径流的区域差异较大.东北地区, 融雪径流总体呈现下降趋势[6 ,24 ,43 -44 ] ; 西北地区, 在20世纪80年代和90年代, 融雪径流普遍增加, 最大幅度可达20%[38 ] , 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
... [6 ,24 ,43 -44 ]; 西北地区, 在20世纪80年代和90年代, 融雪径流普遍增加, 最大幅度可达20%[38 ] , 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
... [6 ], 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
... [6 ,40 ,45 ]. ...
... 预估表明
[10 ,46 -48 ] , 未来大部分流域冰川融水径流呈现减少趋势.相较于20世纪60年代, 到21世纪末, RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%(
图1 ).未来冰川融水变化差异较大, 西天山纳伦河的研究表明, 面积小于1 km
2 的冰川加速退缩, 到2066 - 2095年退缩减缓, 面积可能只剩下8%左右, 而面积较大的冰川, 将呈现持续退缩状态, 并持续到2100年
[49 ] .意味着这样的流域, 冰川融水在未来数十年内可能持续增加.而有研究则认为, 天山部分地区在年尺度上尚未出现显著变化, 但其夏季径流已呈现微弱减少趋势, 如果气温上升趋势不变, 夏季径流持续减少至21世纪末
[50 ] .与此不同的是, 众多研究表明天山大部分流域径流增加显著
[12 ,47 ,51 -52 ] .与天山不同, 阿尔泰山地区在RCP4.5情景下, 到2100年目前面积小于5 km
2 的冰川将全部消失, 在RCP8.5情景下, 面积在5 ~ 10 km
2 的冰川也将消失7%; 在上述两种情景下, 冰川融水径流均不会出现峰值
[53 ] .可见阿尔泰山地区未来冰川退缩明显较天山地区要快, 且冰川融水变化也存在显著差异.
图1 预估2100年冰川融水径流变化(数据来源: 文献[48 ], 文献[6 ]) 底图审图号: GS(2016)1609号 ...
... 底图审图号: GS(2016)1609号
Projection of glacier meltwater runoff changes until 2100 (data source: Reference [48 ], Reference [6 ]) Fig.1 ![]()
预估显示, 到2100年, 在青藏高原的黄河、 长江、 澜沧江、 怒江和雅鲁藏布江等流域, 冰川面积将减少50%, 除长江源在21世纪30年代达到峰值外, 其他流域冰川径流在21世纪初已经超过峰值[48 ] (图1 ).类似的研究认为, 未来50年印度河、 雅鲁藏布江、 恒河和长江等流域冰川径流均有所减少[54 ] .而黄河上游冰川面积较少, 河流受冰川融水影响甚微, 这一结果潜在表明受冰川变化影响较大的流域, 未来河流径流将减少, 而受冰川融水影响不大的流域径流将增加, 也就是降水增加所致.实际上像印度河、 雅鲁藏布江、 恒河这样的流域, 尽管上游冰川面积较大, 但与降水对河流的补给相比, 冰川融水补给也是较小的, 从河流径流未来变化的角度来看, 其主要还是受降水变化影响更大.而类似的研究指出, 青藏高原未来50年诸多流域的径流呈现不同程度的增加趋势, 其中怒江、 澜沧江、 黄河和长江流域上游径流增加主要由降水增加引起, 而印度河流域上游径流增加的原因主要为冰川加速消融[55 ] .上述不同研究结果表明, 在不同时空尺度、 不同方法下, 流域冰川融水变化的结果和认识有所差异. ...
... 总体来看, 冰川融水径流未来变化可能呈现以下三种情况(图1 ): 一是冰川径流持续减少, 如库车河、 呼图壁河、 怒江[6 ,48 ] 、 石羊河[10 ] 、 黑河[11 ] 等; 二是在不久的将来出现峰值, 如长江源、 疏勒河[48 ,52 ] 、 乌鲁木齐河[12 ] 等; 三是至少在2050年前冰川融水不会出现显著下降或拐点, 呈现稳定或持续增加趋势, 如玛纳斯河、 木扎尔特河[6 ,47 ] 、 阿克苏河[56 ] 、 叶尔羌河[46 ] 等(图1 和图2 ). ...
... [6 ,47 ]、 阿克苏河[56 ] 、 叶尔羌河[46 ] 等(图1 和图2 ). ...
... ](叶尔羌河), 文献[
6 ](玛纳斯河和疏勒河), 文献[
10 ](石羊河), 文献[
11 ](黑河)]
Relationship between glacier meltwater runoff changes and glacier sizes composition in the basin [data sources: Reference [56 ] (Aksu River), Reference [46 ] (Yarkand River), Reference [6 ] (Manas and Shule Rivers), Reference [10 ] (Shiyang River), Reference [11 ] (Heihe River)] Fig.2 ![]()
融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... ] (Yarkand River), Reference [
6 ] (Manas and Shule Rivers), Reference [
10 ] (Shiyang River), Reference [
11 ] (Heihe River)]
Fig.2 ![]()
融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... 融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... 冻土变化对径流影响的预估研究还较少, 利用冰冻圈全要素流域水文模型(cryospheric basin hydrological model, CBHM)[11 ] , 预估了未来三种排放情景下(RCP2.6、 RCP4.5和RCP8.5)黑河流域多年冻土和径流变化.结果表明: 相对于对照期(1960 - 2013年), 在三种情景下, 黑河流域在2100年多年冻土面积分别减少7.9%、 13.9%和25.0%, 而与之相应的流域总径流量差异不是很大, 但不同情景下径流的年际波动差异较大[6 ] , 似乎显示出升温幅度对冻土水文过程的波动性有影响. ...
... 介于上述两种情况之间的大多数流域, 冰川规模有大有小, 尽管面积小于1 km2 冰川占比很高, 但仍有一定数量的大型冰川存在, 冰川融水峰值在2020 - 2030年相继出现或变化相对稳定, 如疏勒河、 玛纳斯河[6 ,52 ] 以及乌鲁木齐河流域[7 ] 、 长江源和木扎尔特河(图1 )等.玛纳斯河和木扎尔特河流域冰川径流未来变化属于较平稳类型, 玛纳斯河流域小于1 km2 冰川数量占到90%, 但流域内超过2 km2 冰川面积占到50%以上, 更有20余条面积超过10 km2 冰川, 这些大型冰川在整个流域冰川融水变化中可起到稳定径流的作用.类似的流域还有很多, 如西天山纳伦河流域, 预估在2040年左右冰川融水达到峰值[49 ] . ...
... 冰冻圈融水变化对干旱区带来的最大风险是其调节作用的降低甚至消失(图4 ).冰冻圈融水的调丰补枯作用十分重要[59 ] , 尤其在干旱区内陆河流域.尽管有些流域冰川融水补给量不大, 但其对径流仍具有一定的调节能力, 如黑河[11 ] 、 库车河[6 ] 、 乌鲁木齐河[60 ] 等.随着冰川面积的减小, 冰川融水对径流的年和多年调节能力可能丧失, 残存的冰川只能在极端干旱月、 旬还能发挥一定的调节作用.有些冰川消失的流域, 在完全受降雨径流控制下, 流域径流变差系数增大、 年内和多年波动幅度增加, 极端干旱和洪涝发生的风险增大.同时, 由于未来干旱区降雨增加的可能性较大, 荒漠植被可能趋好, 多样性增加, 但由于降雨的波动性较大, 导致脆弱的荒漠生态系统受损的风险增加.目前, 调节能力主要是针对冰川而言的, 多年冻土和积雪融水也在一定程度上具有调节能力, 如多年冻土持续融化, 其释放水量受温度影响且滞后性突出, 对多年、 几十年甚至更长时间尺度上的旱涝可能具有调节作用, 但目前这方面的研究还不够, 亟待加强. ...
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2019
... 随着气候变暖, 冰冻圈融化呈现加速变化之势[4 ] .冰冻圈融水径流总体也呈现增加趋势, 在中国西部冰冻圈地区, 径流增加和减少趋势的流域具有明显的分区, 分界线大约为河西走廊黑河双树寺水库 - 青海湖东部 - 黄河唐乃亥水文站一线; 该线以西山区河川径流基本呈增加趋势, 该线以东则径流呈总体减少趋势; 基本上反映了季风(高原和东亚)和西风多年来对西部冰冻圈流域河川径流的影响差异[5 ] .在东北冰冻圈地区, 黑龙江源区和松花江源区径流总体呈现增加趋势, 其他人类活动较为密集地区的径流则主要为减少趋势[6 ] . ...
... 冻土水文较复杂, 尽管直接观测困难, 但观测仍是获取参数、 理解基本过程的重要手段[14 -19 ] .目前用同位素示踪、 统计分析和模型模拟等方法在研究冻土水文过程中取得较好结果[16 -24 ] .已有研究表明, 多年冻土及季节冻土退化已经引起冬季(枯水期)径流增加、 夏季径流减少、 年内径流过程变缓, 且变化的强度与流域多年冻土覆盖率有关[6 ,9 ,16 ,23 ,25 -37 ] . ...
... 中国西部高海拔寒区过去50年融雪径流总体呈现增加趋势, 积雪消融期提前、 缩短, 改变了流域年内径流过程线, 并导致融雪径流峰值普遍提前, 高山区降雪量伴随着降水量增加而增加是主要原因[6 ,13 ,24 ,38 -42 ] .就整个积雪区而言, 融雪径流的区域差异较大.东北地区, 融雪径流总体呈现下降趋势[6 ,24 ,43 -44 ] ; 西北地区, 在20世纪80年代和90年代, 融雪径流普遍增加, 最大幅度可达20%[38 ] , 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
... [6 ,24 ,43 -44 ]; 西北地区, 在20世纪80年代和90年代, 融雪径流普遍增加, 最大幅度可达20%[38 ] , 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
... [6 ], 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
... [6 ,40 ,45 ]. ...
... 预估表明
[10 ,46 -48 ] , 未来大部分流域冰川融水径流呈现减少趋势.相较于20世纪60年代, 到21世纪末, RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%(
图1 ).未来冰川融水变化差异较大, 西天山纳伦河的研究表明, 面积小于1 km
2 的冰川加速退缩, 到2066 - 2095年退缩减缓, 面积可能只剩下8%左右, 而面积较大的冰川, 将呈现持续退缩状态, 并持续到2100年
[49 ] .意味着这样的流域, 冰川融水在未来数十年内可能持续增加.而有研究则认为, 天山部分地区在年尺度上尚未出现显著变化, 但其夏季径流已呈现微弱减少趋势, 如果气温上升趋势不变, 夏季径流持续减少至21世纪末
[50 ] .与此不同的是, 众多研究表明天山大部分流域径流增加显著
[12 ,47 ,51 -52 ] .与天山不同, 阿尔泰山地区在RCP4.5情景下, 到2100年目前面积小于5 km
2 的冰川将全部消失, 在RCP8.5情景下, 面积在5 ~ 10 km
2 的冰川也将消失7%; 在上述两种情景下, 冰川融水径流均不会出现峰值
[53 ] .可见阿尔泰山地区未来冰川退缩明显较天山地区要快, 且冰川融水变化也存在显著差异.
图1 预估2100年冰川融水径流变化(数据来源: 文献[48 ], 文献[6 ]) 底图审图号: GS(2016)1609号 ...
... 底图审图号: GS(2016)1609号
Projection of glacier meltwater runoff changes until 2100 (data source: Reference [48 ], Reference [6 ]) Fig.1 ![]()
预估显示, 到2100年, 在青藏高原的黄河、 长江、 澜沧江、 怒江和雅鲁藏布江等流域, 冰川面积将减少50%, 除长江源在21世纪30年代达到峰值外, 其他流域冰川径流在21世纪初已经超过峰值[48 ] (图1 ).类似的研究认为, 未来50年印度河、 雅鲁藏布江、 恒河和长江等流域冰川径流均有所减少[54 ] .而黄河上游冰川面积较少, 河流受冰川融水影响甚微, 这一结果潜在表明受冰川变化影响较大的流域, 未来河流径流将减少, 而受冰川融水影响不大的流域径流将增加, 也就是降水增加所致.实际上像印度河、 雅鲁藏布江、 恒河这样的流域, 尽管上游冰川面积较大, 但与降水对河流的补给相比, 冰川融水补给也是较小的, 从河流径流未来变化的角度来看, 其主要还是受降水变化影响更大.而类似的研究指出, 青藏高原未来50年诸多流域的径流呈现不同程度的增加趋势, 其中怒江、 澜沧江、 黄河和长江流域上游径流增加主要由降水增加引起, 而印度河流域上游径流增加的原因主要为冰川加速消融[55 ] .上述不同研究结果表明, 在不同时空尺度、 不同方法下, 流域冰川融水变化的结果和认识有所差异. ...
... 总体来看, 冰川融水径流未来变化可能呈现以下三种情况(图1 ): 一是冰川径流持续减少, 如库车河、 呼图壁河、 怒江[6 ,48 ] 、 石羊河[10 ] 、 黑河[11 ] 等; 二是在不久的将来出现峰值, 如长江源、 疏勒河[48 ,52 ] 、 乌鲁木齐河[12 ] 等; 三是至少在2050年前冰川融水不会出现显著下降或拐点, 呈现稳定或持续增加趋势, 如玛纳斯河、 木扎尔特河[6 ,47 ] 、 阿克苏河[56 ] 、 叶尔羌河[46 ] 等(图1 和图2 ). ...
... [6 ,47 ]、 阿克苏河[56 ] 、 叶尔羌河[46 ] 等(图1 和图2 ). ...
... ](叶尔羌河), 文献[
6 ](玛纳斯河和疏勒河), 文献[
10 ](石羊河), 文献[
11 ](黑河)]
Relationship between glacier meltwater runoff changes and glacier sizes composition in the basin [data sources: Reference [56 ] (Aksu River), Reference [46 ] (Yarkand River), Reference [6 ] (Manas and Shule Rivers), Reference [10 ] (Shiyang River), Reference [11 ] (Heihe River)] Fig.2 ![]()
融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... ] (Yarkand River), Reference [
6 ] (Manas and Shule Rivers), Reference [
10 ] (Shiyang River), Reference [
11 ] (Heihe River)]
Fig.2 ![]()
融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... 融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... 冻土变化对径流影响的预估研究还较少, 利用冰冻圈全要素流域水文模型(cryospheric basin hydrological model, CBHM)[11 ] , 预估了未来三种排放情景下(RCP2.6、 RCP4.5和RCP8.5)黑河流域多年冻土和径流变化.结果表明: 相对于对照期(1960 - 2013年), 在三种情景下, 黑河流域在2100年多年冻土面积分别减少7.9%、 13.9%和25.0%, 而与之相应的流域总径流量差异不是很大, 但不同情景下径流的年际波动差异较大[6 ] , 似乎显示出升温幅度对冻土水文过程的波动性有影响. ...
... 介于上述两种情况之间的大多数流域, 冰川规模有大有小, 尽管面积小于1 km2 冰川占比很高, 但仍有一定数量的大型冰川存在, 冰川融水峰值在2020 - 2030年相继出现或变化相对稳定, 如疏勒河、 玛纳斯河[6 ,52 ] 以及乌鲁木齐河流域[7 ] 、 长江源和木扎尔特河(图1 )等.玛纳斯河和木扎尔特河流域冰川径流未来变化属于较平稳类型, 玛纳斯河流域小于1 km2 冰川数量占到90%, 但流域内超过2 km2 冰川面积占到50%以上, 更有20余条面积超过10 km2 冰川, 这些大型冰川在整个流域冰川融水变化中可起到稳定径流的作用.类似的流域还有很多, 如西天山纳伦河流域, 预估在2040年左右冰川融水达到峰值[49 ] . ...
... 冰冻圈融水变化对干旱区带来的最大风险是其调节作用的降低甚至消失(图4 ).冰冻圈融水的调丰补枯作用十分重要[59 ] , 尤其在干旱区内陆河流域.尽管有些流域冰川融水补给量不大, 但其对径流仍具有一定的调节能力, 如黑河[11 ] 、 库车河[6 ] 、 乌鲁木齐河[60 ] 等.随着冰川面积的减小, 冰川融水对径流的年和多年调节能力可能丧失, 残存的冰川只能在极端干旱月、 旬还能发挥一定的调节作用.有些冰川消失的流域, 在完全受降雨径流控制下, 流域径流变差系数增大、 年内和多年波动幅度增加, 极端干旱和洪涝发生的风险增大.同时, 由于未来干旱区降雨增加的可能性较大, 荒漠植被可能趋好, 多样性增加, 但由于降雨的波动性较大, 导致脆弱的荒漠生态系统受损的风险增加.目前, 调节能力主要是针对冰川而言的, 多年冻土和积雪融水也在一定程度上具有调节能力, 如多年冻土持续融化, 其释放水量受温度影响且滞后性突出, 对多年、 几十年甚至更长时间尺度上的旱涝可能具有调节作用, 但目前这方面的研究还不够, 亟待加强. ...
Study on recent glacier changes and their impact on water resources in Xinjiang, North Western China
2
2010
... 上述结果是针对整个冰冻圈流域径流变化而言的, 其中既有冰冻圈融水的影响, 也有降水变化的因素, 西北西部受冰冻圈变化和降水增加共同作用, 西北东部及东北地区冰冻圈影响偏弱, 降水变化影响较大.就冰冻圈融水自身的变化而言, 1960年以来, 冰川径流整体上呈现增加之势, 2000年以来加速显著.冰川融水变化也存在一定差异, 主要与流域冰川规模有关, 冰川规模大的流域, 融水径流增加强劲, 规模小的流域融水已减少[7 -13 ] . ...
... 介于上述两种情况之间的大多数流域, 冰川规模有大有小, 尽管面积小于1 km2 冰川占比很高, 但仍有一定数量的大型冰川存在, 冰川融水峰值在2020 - 2030年相继出现或变化相对稳定, 如疏勒河、 玛纳斯河[6 ,52 ] 以及乌鲁木齐河流域[7 ] 、 长江源和木扎尔特河(图1 )等.玛纳斯河和木扎尔特河流域冰川径流未来变化属于较平稳类型, 玛纳斯河流域小于1 km2 冰川数量占到90%, 但流域内超过2 km2 冰川面积占到50%以上, 更有20余条面积超过10 km2 冰川, 这些大型冰川在整个流域冰川融水变化中可起到稳定径流的作用.类似的流域还有很多, 如西天山纳伦河流域, 预估在2040年左右冰川融水达到峰值[49 ] . ...
新疆冰川近期变化及其对水资源的影响研究
2
2010
... 上述结果是针对整个冰冻圈流域径流变化而言的, 其中既有冰冻圈融水的影响, 也有降水变化的因素, 西北西部受冰冻圈变化和降水增加共同作用, 西北东部及东北地区冰冻圈影响偏弱, 降水变化影响较大.就冰冻圈融水自身的变化而言, 1960年以来, 冰川径流整体上呈现增加之势, 2000年以来加速显著.冰川融水变化也存在一定差异, 主要与流域冰川规模有关, 冰川规模大的流域, 融水径流增加强劲, 规模小的流域融水已减少[7 -13 ] . ...
... 介于上述两种情况之间的大多数流域, 冰川规模有大有小, 尽管面积小于1 km2 冰川占比很高, 但仍有一定数量的大型冰川存在, 冰川融水峰值在2020 - 2030年相继出现或变化相对稳定, 如疏勒河、 玛纳斯河[6 ,52 ] 以及乌鲁木齐河流域[7 ] 、 长江源和木扎尔特河(图1 )等.玛纳斯河和木扎尔特河流域冰川径流未来变化属于较平稳类型, 玛纳斯河流域小于1 km2 冰川数量占到90%, 但流域内超过2 km2 冰川面积占到50%以上, 更有20余条面积超过10 km2 冰川, 这些大型冰川在整个流域冰川融水变化中可起到稳定径流的作用.类似的流域还有很多, 如西天山纳伦河流域, 预估在2040年左右冰川融水达到峰值[49 ] . ...
Recent glacial retreat and its effect on water resources in eastern Xinjiang
1
2011
... 对于单条冰川而言, 冰川融水可能会出现拐点, 而且拐点是否出现和出现的时间与升温速率和冰川面积大小有关[8 -9 ,12 ,53 ,57 ] .升温速率对冰川融水拐点的影响很大, 相同大小的冰川, 升温速率不同, 融水出现拐点的时间不一, 甚至不会出现显著的拐点.目前大部分冰川径流预估均利用全球气候模式输出作为水文模型的驱动数据, 空间分辨率低, 且为大尺度平均数据, 应用到单条冰川或流域冰川并不能代表当地真实的升温和降水变化情况, 会影响到对冰川融水的拐点模拟.对乌鲁木齐河流域河源1号冰川和整个流域冰川融水的模拟显示, 在RCP各种情况下, 1号冰川在不久的将来冰川融水会达到峰值, 而对于整个流域, 冰川融水未来则显示出减少趋势[57 ] , 表明单条冰川和整个流域冰川组合的未来融水变化存在较大差异. ...
The response of river discharge to climate warming in cold region over China
2
2012
... 冻土水文较复杂, 尽管直接观测困难, 但观测仍是获取参数、 理解基本过程的重要手段[14 -19 ] .目前用同位素示踪、 统计分析和模型模拟等方法在研究冻土水文过程中取得较好结果[16 -24 ] .已有研究表明, 多年冻土及季节冻土退化已经引起冬季(枯水期)径流增加、 夏季径流减少、 年内径流过程变缓, 且变化的强度与流域多年冻土覆盖率有关[6 ,9 ,16 ,23 ,25 -37 ] . ...
... 对于单条冰川而言, 冰川融水可能会出现拐点, 而且拐点是否出现和出现的时间与升温速率和冰川面积大小有关[8 -9 ,12 ,53 ,57 ] .升温速率对冰川融水拐点的影响很大, 相同大小的冰川, 升温速率不同, 融水出现拐点的时间不一, 甚至不会出现显著的拐点.目前大部分冰川径流预估均利用全球气候模式输出作为水文模型的驱动数据, 空间分辨率低, 且为大尺度平均数据, 应用到单条冰川或流域冰川并不能代表当地真实的升温和降水变化情况, 会影响到对冰川融水的拐点模拟.对乌鲁木齐河流域河源1号冰川和整个流域冰川融水的模拟显示, 在RCP各种情况下, 1号冰川在不久的将来冰川融水会达到峰值, 而对于整个流域, 冰川融水未来则显示出减少趋势[57 ] , 表明单条冰川和整个流域冰川组合的未来融水变化存在较大差异. ...
我国寒区径流对气候变暖的响应
2
2012
... 冻土水文较复杂, 尽管直接观测困难, 但观测仍是获取参数、 理解基本过程的重要手段[14 -19 ] .目前用同位素示踪、 统计分析和模型模拟等方法在研究冻土水文过程中取得较好结果[16 -24 ] .已有研究表明, 多年冻土及季节冻土退化已经引起冬季(枯水期)径流增加、 夏季径流减少、 年内径流过程变缓, 且变化的强度与流域多年冻土覆盖率有关[6 ,9 ,16 ,23 ,25 -37 ] . ...
... 对于单条冰川而言, 冰川融水可能会出现拐点, 而且拐点是否出现和出现的时间与升温速率和冰川面积大小有关[8 -9 ,12 ,53 ,57 ] .升温速率对冰川融水拐点的影响很大, 相同大小的冰川, 升温速率不同, 融水出现拐点的时间不一, 甚至不会出现显著的拐点.目前大部分冰川径流预估均利用全球气候模式输出作为水文模型的驱动数据, 空间分辨率低, 且为大尺度平均数据, 应用到单条冰川或流域冰川并不能代表当地真实的升温和降水变化情况, 会影响到对冰川融水的拐点模拟.对乌鲁木齐河流域河源1号冰川和整个流域冰川融水的模拟显示, 在RCP各种情况下, 1号冰川在不久的将来冰川融水会达到峰值, 而对于整个流域, 冰川融水未来则显示出减少趋势[57 ] , 表明单条冰川和整个流域冰川组合的未来融水变化存在较大差异. ...
Glacial runoff likely reached peak in the mountainous areas of the Shiyang River basin, China
6
2015
... 预估表明[10 ,46 -48 ] , 未来大部分流域冰川融水径流呈现减少趋势.相较于20世纪60年代, 到21世纪末, RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%(图1 ).未来冰川融水变化差异较大, 西天山纳伦河的研究表明, 面积小于1 km2 的冰川加速退缩, 到2066 - 2095年退缩减缓, 面积可能只剩下8%左右, 而面积较大的冰川, 将呈现持续退缩状态, 并持续到2100年[49 ] .意味着这样的流域, 冰川融水在未来数十年内可能持续增加.而有研究则认为, 天山部分地区在年尺度上尚未出现显著变化, 但其夏季径流已呈现微弱减少趋势, 如果气温上升趋势不变, 夏季径流持续减少至21世纪末[50 ] .与此不同的是, 众多研究表明天山大部分流域径流增加显著[12 ,47 ,51 -52 ] .与天山不同, 阿尔泰山地区在RCP4.5情景下, 到2100年目前面积小于5 km2 的冰川将全部消失, 在RCP8.5情景下, 面积在5 ~ 10 km2 的冰川也将消失7%; 在上述两种情景下, 冰川融水径流均不会出现峰值[53 ] .可见阿尔泰山地区未来冰川退缩明显较天山地区要快, 且冰川融水变化也存在显著差异. ...
... 总体来看, 冰川融水径流未来变化可能呈现以下三种情况(图1 ): 一是冰川径流持续减少, 如库车河、 呼图壁河、 怒江[6 ,48 ] 、 石羊河[10 ] 、 黑河[11 ] 等; 二是在不久的将来出现峰值, 如长江源、 疏勒河[48 ,52 ] 、 乌鲁木齐河[12 ] 等; 三是至少在2050年前冰川融水不会出现显著下降或拐点, 呈现稳定或持续增加趋势, 如玛纳斯河、 木扎尔特河[6 ,47 ] 、 阿克苏河[56 ] 、 叶尔羌河[46 ] 等(图1 和图2 ). ...
... ](玛纳斯河和疏勒河), 文献[
10 ](石羊河), 文献[
11 ](黑河)]
Relationship between glacier meltwater runoff changes and glacier sizes composition in the basin [data sources: Reference [56 ] (Aksu River), Reference [46 ] (Yarkand River), Reference [6 ] (Manas and Shule Rivers), Reference [10 ] (Shiyang River), Reference [11 ] (Heihe River)] Fig.2 ![]()
融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... ] (Manas and Shule Rivers), Reference [
10 ] (Shiyang River), Reference [
11 ] (Heihe River)]
Fig.2 ![]()
融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... 对于冰川规模较小的流域, 如石羊河[10 ] 、 黑河[11 ] 、 库车河和呼图壁河(图1 )等, 这类流域里规模较大的冰川很少.石羊河和黑河流域面积小于1 km2 的冰川数量分别占到88%和96%, 其冰川径流峰值早已出现, 石羊河峰值出现在21世纪初左右[10 ] , 而黑河融水径流自20世纪60年代以来呈现出持续减少, 似乎并没出现所谓拐点.黑河冰川总面积较石羊河大, 流域冰川覆盖率也高于石羊河, 过去普遍认为石羊河冰川融水径流减少比黑河要严重, 实际上黑河冰川要比石羊河衰退得更快, 因为黑河流域小规模冰川数量更多.黑河和石羊河流域超过2 km2 冰川分别有11条和12条, 数量相差不大, 但两个流域平均冰川面积分别为0.25 km2 和0.41 km2 , 黑河冰川规模比石羊河小得多.从这种情况来看, 黑河冰川径流很快会小于石羊河或趋同. ...
... [10 ], 而黑河融水径流自20世纪60年代以来呈现出持续减少, 似乎并没出现所谓拐点.黑河冰川总面积较石羊河大, 流域冰川覆盖率也高于石羊河, 过去普遍认为石羊河冰川融水径流减少比黑河要严重, 实际上黑河冰川要比石羊河衰退得更快, 因为黑河流域小规模冰川数量更多.黑河和石羊河流域超过2 km2 冰川分别有11条和12条, 数量相差不大, 但两个流域平均冰川面积分别为0.25 km2 和0.41 km2 , 黑河冰川规模比石羊河小得多.从这种情况来看, 黑河冰川径流很快会小于石羊河或趋同. ...
Effects of cryospheric change on alpine hydrology: combining a model with observations in the upper reaches of the Hei River, China
6
2018
... 总体来看, 冰川融水径流未来变化可能呈现以下三种情况(图1 ): 一是冰川径流持续减少, 如库车河、 呼图壁河、 怒江[6 ,48 ] 、 石羊河[10 ] 、 黑河[11 ] 等; 二是在不久的将来出现峰值, 如长江源、 疏勒河[48 ,52 ] 、 乌鲁木齐河[12 ] 等; 三是至少在2050年前冰川融水不会出现显著下降或拐点, 呈现稳定或持续增加趋势, 如玛纳斯河、 木扎尔特河[6 ,47 ] 、 阿克苏河[56 ] 、 叶尔羌河[46 ] 等(图1 和图2 ). ...
... ](石羊河), 文献[
11 ](黑河)]
Relationship between glacier meltwater runoff changes and glacier sizes composition in the basin [data sources: Reference [56 ] (Aksu River), Reference [46 ] (Yarkand River), Reference [6 ] (Manas and Shule Rivers), Reference [10 ] (Shiyang River), Reference [11 ] (Heihe River)] Fig.2 ![]()
融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... ] (Shiyang River), Reference [
11 ] (Heihe River)]
Fig.2 ![]()
融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... 冻土变化对径流影响的预估研究还较少, 利用冰冻圈全要素流域水文模型(cryospheric basin hydrological model, CBHM)[11 ] , 预估了未来三种排放情景下(RCP2.6、 RCP4.5和RCP8.5)黑河流域多年冻土和径流变化.结果表明: 相对于对照期(1960 - 2013年), 在三种情景下, 黑河流域在2100年多年冻土面积分别减少7.9%、 13.9%和25.0%, 而与之相应的流域总径流量差异不是很大, 但不同情景下径流的年际波动差异较大[6 ] , 似乎显示出升温幅度对冻土水文过程的波动性有影响. ...
... 对于冰川规模较小的流域, 如石羊河[10 ] 、 黑河[11 ] 、 库车河和呼图壁河(图1 )等, 这类流域里规模较大的冰川很少.石羊河和黑河流域面积小于1 km2 的冰川数量分别占到88%和96%, 其冰川径流峰值早已出现, 石羊河峰值出现在21世纪初左右[10 ] , 而黑河融水径流自20世纪60年代以来呈现出持续减少, 似乎并没出现所谓拐点.黑河冰川总面积较石羊河大, 流域冰川覆盖率也高于石羊河, 过去普遍认为石羊河冰川融水径流减少比黑河要严重, 实际上黑河冰川要比石羊河衰退得更快, 因为黑河流域小规模冰川数量更多.黑河和石羊河流域超过2 km2 冰川分别有11条和12条, 数量相差不大, 但两个流域平均冰川面积分别为0.25 km2 和0.41 km2 , 黑河冰川规模比石羊河小得多.从这种情况来看, 黑河冰川径流很快会小于石羊河或趋同. ...
... 冰冻圈融水变化对干旱区带来的最大风险是其调节作用的降低甚至消失(图4 ).冰冻圈融水的调丰补枯作用十分重要[59 ] , 尤其在干旱区内陆河流域.尽管有些流域冰川融水补给量不大, 但其对径流仍具有一定的调节能力, 如黑河[11 ] 、 库车河[6 ] 、 乌鲁木齐河[60 ] 等.随着冰川面积的减小, 冰川融水对径流的年和多年调节能力可能丧失, 残存的冰川只能在极端干旱月、 旬还能发挥一定的调节作用.有些冰川消失的流域, 在完全受降雨径流控制下, 流域径流变差系数增大、 年内和多年波动幅度增加, 极端干旱和洪涝发生的风险增大.同时, 由于未来干旱区降雨增加的可能性较大, 荒漠植被可能趋好, 多样性增加, 但由于降雨的波动性较大, 导致脆弱的荒漠生态系统受损的风险增加.目前, 调节能力主要是针对冰川而言的, 多年冻土和积雪融水也在一定程度上具有调节能力, 如多年冻土持续融化, 其释放水量受温度影响且滞后性突出, 对多年、 几十年甚至更长时间尺度上的旱涝可能具有调节作用, 但目前这方面的研究还不够, 亟待加强. ...
5
2019
... 预估表明[10 ,46 -48 ] , 未来大部分流域冰川融水径流呈现减少趋势.相较于20世纪60年代, 到21世纪末, RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%(图1 ).未来冰川融水变化差异较大, 西天山纳伦河的研究表明, 面积小于1 km2 的冰川加速退缩, 到2066 - 2095年退缩减缓, 面积可能只剩下8%左右, 而面积较大的冰川, 将呈现持续退缩状态, 并持续到2100年[49 ] .意味着这样的流域, 冰川融水在未来数十年内可能持续增加.而有研究则认为, 天山部分地区在年尺度上尚未出现显著变化, 但其夏季径流已呈现微弱减少趋势, 如果气温上升趋势不变, 夏季径流持续减少至21世纪末[50 ] .与此不同的是, 众多研究表明天山大部分流域径流增加显著[12 ,47 ,51 -52 ] .与天山不同, 阿尔泰山地区在RCP4.5情景下, 到2100年目前面积小于5 km2 的冰川将全部消失, 在RCP8.5情景下, 面积在5 ~ 10 km2 的冰川也将消失7%; 在上述两种情景下, 冰川融水径流均不会出现峰值[53 ] .可见阿尔泰山地区未来冰川退缩明显较天山地区要快, 且冰川融水变化也存在显著差异. ...
... 总体来看, 冰川融水径流未来变化可能呈现以下三种情况(图1 ): 一是冰川径流持续减少, 如库车河、 呼图壁河、 怒江[6 ,48 ] 、 石羊河[10 ] 、 黑河[11 ] 等; 二是在不久的将来出现峰值, 如长江源、 疏勒河[48 ,52 ] 、 乌鲁木齐河[12 ] 等; 三是至少在2050年前冰川融水不会出现显著下降或拐点, 呈现稳定或持续增加趋势, 如玛纳斯河、 木扎尔特河[6 ,47 ] 、 阿克苏河[56 ] 、 叶尔羌河[46 ] 等(图1 和图2 ). ...
... 对于单条冰川而言, 冰川融水可能会出现拐点, 而且拐点是否出现和出现的时间与升温速率和冰川面积大小有关[8 -9 ,12 ,53 ,57 ] .升温速率对冰川融水拐点的影响很大, 相同大小的冰川, 升温速率不同, 融水出现拐点的时间不一, 甚至不会出现显著的拐点.目前大部分冰川径流预估均利用全球气候模式输出作为水文模型的驱动数据, 空间分辨率低, 且为大尺度平均数据, 应用到单条冰川或流域冰川并不能代表当地真实的升温和降水变化情况, 会影响到对冰川融水的拐点模拟.对乌鲁木齐河流域河源1号冰川和整个流域冰川融水的模拟显示, 在RCP各种情况下, 1号冰川在不久的将来冰川融水会达到峰值, 而对于整个流域, 冰川融水未来则显示出减少趋势[57 ] , 表明单条冰川和整个流域冰川组合的未来融水变化存在较大差异. ...
... 冰川融水对流域水资源的影响程度不仅与冰川融水变化过程、 程度有关, 也取决于流域总的径流变化情况, 也就是说在流域尺度上, 未来升温对冰川融水的影响及降水增减对流域降雨径流的影响决定着整个流域未来径流的走向.在RCP4.5中等排放情景下, 全球平均温升2 ℃的2045年前后, 受冰川加速消融及降水增加的共同影响, 中国西北干旱区主要流域的径流量普遍增加(
表1 ), 降水增加的贡献趋于主导地位.到21世纪末, 相对于2045年前后, 径流量减少约10% ~ 30%, 部分流域可达50%以上.到21世纪末, 在冰川规模较小的流域, 大多数冰川将消失(
图3 ), 如阿尔泰山地区90%的冰川可能消失, 而祁连山大部分流域到2040年前可能有60%以上的冰川消失.这些流域到时降水将主导流域径流变化, 预估流域径流量比1960 - 2000年多10% ~ 20%, 主要来自于降水增加的贡献, 而未来降水的变化还存在较大的不确定性.可见, 全球温升2 ℃以后, 流域冰川稳定径流的作用减弱或消失, 将会导致一些小型河流和过去以冰川融水为主的河流断流, 河川径流丰枯变化明显, 局地性旱涝灾害加剧, 在枯水季节或年份将可能出现区域性水危机.在绝大多数冰川消失以后, 一旦降水减少、 气候变干, 西北干旱区将会出现区域性的长期水危机.因此, 低于RCP4.5排放情景发展且将全球气温控制在2 ℃温升以内, 是保障西北干旱区河川径流稳定的关键.
图3 干旱区部分流域现有冰川数量及RCP4.5情景下可能消失的冰川比例(数据来源: 文献[12 ]) The numbers in existence and disappearance proportions of glaciers under RCP4.5 global emission scenario in the Tianshan Mts., Altay Mts. and Qilian Mts. (data source: Reference [12 ]) Fig.3 ![]()
4 冰冻圈水文变化对水安全的影响 冰冻圈水源涵养作用的变化, 影响水源涵养能力(图4 ).随着冰川面积减小、 积雪期缩短、 冻土退化, 冰冻圈的水源涵养能力将受到较大影响.首先是冰冻圈的水源面积整体减小, 水源萎缩, 其次是冰冻圈的“冷岛”效应减弱, 水汽凝结能力受到影响, 流域水分内循环在高海拔地区凝聚效应可能会改变, 这些影响总体可能导致冰冻圈原有的水源涵养能力降低. ...
... The numbers in existence and disappearance proportions of glaciers under RCP4.5 global emission scenario in the Tianshan Mts., Altay Mts. and Qilian Mts. (data source: Reference [
12 ])
Fig.3 ![]()
4 冰冻圈水文变化对水安全的影响 冰冻圈水源涵养作用的变化, 影响水源涵养能力(图4 ).随着冰川面积减小、 积雪期缩短、 冻土退化, 冰冻圈的水源涵养能力将受到较大影响.首先是冰冻圈的水源面积整体减小, 水源萎缩, 其次是冰冻圈的“冷岛”效应减弱, 水汽凝结能力受到影响, 流域水分内循环在高海拔地区凝聚效应可能会改变, 这些影响总体可能导致冰冻圈原有的水源涵养能力降低. ...
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2019
... 预估表明[10 ,46 -48 ] , 未来大部分流域冰川融水径流呈现减少趋势.相较于20世纪60年代, 到21世纪末, RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%(图1 ).未来冰川融水变化差异较大, 西天山纳伦河的研究表明, 面积小于1 km2 的冰川加速退缩, 到2066 - 2095年退缩减缓, 面积可能只剩下8%左右, 而面积较大的冰川, 将呈现持续退缩状态, 并持续到2100年[49 ] .意味着这样的流域, 冰川融水在未来数十年内可能持续增加.而有研究则认为, 天山部分地区在年尺度上尚未出现显著变化, 但其夏季径流已呈现微弱减少趋势, 如果气温上升趋势不变, 夏季径流持续减少至21世纪末[50 ] .与此不同的是, 众多研究表明天山大部分流域径流增加显著[12 ,47 ,51 -52 ] .与天山不同, 阿尔泰山地区在RCP4.5情景下, 到2100年目前面积小于5 km2 的冰川将全部消失, 在RCP8.5情景下, 面积在5 ~ 10 km2 的冰川也将消失7%; 在上述两种情景下, 冰川融水径流均不会出现峰值[53 ] .可见阿尔泰山地区未来冰川退缩明显较天山地区要快, 且冰川融水变化也存在显著差异. ...
... 总体来看, 冰川融水径流未来变化可能呈现以下三种情况(图1 ): 一是冰川径流持续减少, 如库车河、 呼图壁河、 怒江[6 ,48 ] 、 石羊河[10 ] 、 黑河[11 ] 等; 二是在不久的将来出现峰值, 如长江源、 疏勒河[48 ,52 ] 、 乌鲁木齐河[12 ] 等; 三是至少在2050年前冰川融水不会出现显著下降或拐点, 呈现稳定或持续增加趋势, 如玛纳斯河、 木扎尔特河[6 ,47 ] 、 阿克苏河[56 ] 、 叶尔羌河[46 ] 等(图1 和图2 ). ...
... 对于单条冰川而言, 冰川融水可能会出现拐点, 而且拐点是否出现和出现的时间与升温速率和冰川面积大小有关[8 -9 ,12 ,53 ,57 ] .升温速率对冰川融水拐点的影响很大, 相同大小的冰川, 升温速率不同, 融水出现拐点的时间不一, 甚至不会出现显著的拐点.目前大部分冰川径流预估均利用全球气候模式输出作为水文模型的驱动数据, 空间分辨率低, 且为大尺度平均数据, 应用到单条冰川或流域冰川并不能代表当地真实的升温和降水变化情况, 会影响到对冰川融水的拐点模拟.对乌鲁木齐河流域河源1号冰川和整个流域冰川融水的模拟显示, 在RCP各种情况下, 1号冰川在不久的将来冰川融水会达到峰值, 而对于整个流域, 冰川融水未来则显示出减少趋势[57 ] , 表明单条冰川和整个流域冰川组合的未来融水变化存在较大差异. ...
... 冰川融水对流域水资源的影响程度不仅与冰川融水变化过程、 程度有关, 也取决于流域总的径流变化情况, 也就是说在流域尺度上, 未来升温对冰川融水的影响及降水增减对流域降雨径流的影响决定着整个流域未来径流的走向.在RCP4.5中等排放情景下, 全球平均温升2 ℃的2045年前后, 受冰川加速消融及降水增加的共同影响, 中国西北干旱区主要流域的径流量普遍增加(
表1 ), 降水增加的贡献趋于主导地位.到21世纪末, 相对于2045年前后, 径流量减少约10% ~ 30%, 部分流域可达50%以上.到21世纪末, 在冰川规模较小的流域, 大多数冰川将消失(
图3 ), 如阿尔泰山地区90%的冰川可能消失, 而祁连山大部分流域到2040年前可能有60%以上的冰川消失.这些流域到时降水将主导流域径流变化, 预估流域径流量比1960 - 2000年多10% ~ 20%, 主要来自于降水增加的贡献, 而未来降水的变化还存在较大的不确定性.可见, 全球温升2 ℃以后, 流域冰川稳定径流的作用减弱或消失, 将会导致一些小型河流和过去以冰川融水为主的河流断流, 河川径流丰枯变化明显, 局地性旱涝灾害加剧, 在枯水季节或年份将可能出现区域性水危机.在绝大多数冰川消失以后, 一旦降水减少、 气候变干, 西北干旱区将会出现区域性的长期水危机.因此, 低于RCP4.5排放情景发展且将全球气温控制在2 ℃温升以内, 是保障西北干旱区河川径流稳定的关键.
图3 干旱区部分流域现有冰川数量及RCP4.5情景下可能消失的冰川比例(数据来源: 文献[12 ]) The numbers in existence and disappearance proportions of glaciers under RCP4.5 global emission scenario in the Tianshan Mts., Altay Mts. and Qilian Mts. (data source: Reference [12 ]) Fig.3 ![]()
4 冰冻圈水文变化对水安全的影响 冰冻圈水源涵养作用的变化, 影响水源涵养能力(图4 ).随着冰川面积减小、 积雪期缩短、 冻土退化, 冰冻圈的水源涵养能力将受到较大影响.首先是冰冻圈的水源面积整体减小, 水源萎缩, 其次是冰冻圈的“冷岛”效应减弱, 水汽凝结能力受到影响, 流域水分内循环在高海拔地区凝聚效应可能会改变, 这些影响总体可能导致冰冻圈原有的水源涵养能力降低. ...
... The numbers in existence and disappearance proportions of glaciers under RCP4.5 global emission scenario in the Tianshan Mts., Altay Mts. and Qilian Mts. (data source: Reference [
12 ])
Fig.3 ![]()
4 冰冻圈水文变化对水安全的影响 冰冻圈水源涵养作用的变化, 影响水源涵养能力(图4 ).随着冰川面积减小、 积雪期缩短、 冻土退化, 冰冻圈的水源涵养能力将受到较大影响.首先是冰冻圈的水源面积整体减小, 水源萎缩, 其次是冰冻圈的“冷岛”效应减弱, 水汽凝结能力受到影响, 流域水分内循环在高海拔地区凝聚效应可能会改变, 这些影响总体可能导致冰冻圈原有的水源涵养能力降低. ...
2
2019
... 上述结果是针对整个冰冻圈流域径流变化而言的, 其中既有冰冻圈融水的影响, 也有降水变化的因素, 西北西部受冰冻圈变化和降水增加共同作用, 西北东部及东北地区冰冻圈影响偏弱, 降水变化影响较大.就冰冻圈融水自身的变化而言, 1960年以来, 冰川径流整体上呈现增加之势, 2000年以来加速显著.冰川融水变化也存在一定差异, 主要与流域冰川规模有关, 冰川规模大的流域, 融水径流增加强劲, 规模小的流域融水已减少[7 -13 ] . ...
... 中国西部高海拔寒区过去50年融雪径流总体呈现增加趋势, 积雪消融期提前、 缩短, 改变了流域年内径流过程线, 并导致融雪径流峰值普遍提前, 高山区降雪量伴随着降水量增加而增加是主要原因[6 ,13 ,24 ,38 -42 ] .就整个积雪区而言, 融雪径流的区域差异较大.东北地区, 融雪径流总体呈现下降趋势[6 ,24 ,43 -44 ] ; 西北地区, 在20世纪80年代和90年代, 融雪径流普遍增加, 最大幅度可达20%[38 ] , 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
2
2019
... 上述结果是针对整个冰冻圈流域径流变化而言的, 其中既有冰冻圈融水的影响, 也有降水变化的因素, 西北西部受冰冻圈变化和降水增加共同作用, 西北东部及东北地区冰冻圈影响偏弱, 降水变化影响较大.就冰冻圈融水自身的变化而言, 1960年以来, 冰川径流整体上呈现增加之势, 2000年以来加速显著.冰川融水变化也存在一定差异, 主要与流域冰川规模有关, 冰川规模大的流域, 融水径流增加强劲, 规模小的流域融水已减少[7 -13 ] . ...
... 中国西部高海拔寒区过去50年融雪径流总体呈现增加趋势, 积雪消融期提前、 缩短, 改变了流域年内径流过程线, 并导致融雪径流峰值普遍提前, 高山区降雪量伴随着降水量增加而增加是主要原因[6 ,13 ,24 ,38 -42 ] .就整个积雪区而言, 融雪径流的区域差异较大.东北地区, 融雪径流总体呈现下降趋势[6 ,24 ,43 -44 ] ; 西北地区, 在20世纪80年代和90年代, 融雪径流普遍增加, 最大幅度可达20%[38 ] , 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
A cryosphere-hydrology observation system in a small alpine watershed in the Qilian Mountains of China and its meteorological gradient
1
2014
... 冻土水文较复杂, 尽管直接观测困难, 但观测仍是获取参数、 理解基本过程的重要手段[14 -19 ] .目前用同位素示踪、 统计分析和模型模拟等方法在研究冻土水文过程中取得较好结果[16 -24 ] .已有研究表明, 多年冻土及季节冻土退化已经引起冬季(枯水期)径流增加、 夏季径流减少、 年内径流过程变缓, 且变化的强度与流域多年冻土覆盖率有关[6 ,9 ,16 ,23 ,25 -37 ] . ...
Basic physical processes and regularities of winter and spring river runoff formation under climate warming conditions
2
2012
... 冻土水文较复杂, 尽管直接观测困难, 但观测仍是获取参数、 理解基本过程的重要手段[14 -19 ] .目前用同位素示踪、 统计分析和模型模拟等方法在研究冻土水文过程中取得较好结果[16 -24 ] .已有研究表明, 多年冻土及季节冻土退化已经引起冬季(枯水期)径流增加、 夏季径流减少、 年内径流过程变缓, 且变化的强度与流域多年冻土覆盖率有关[6 ,9 ,16 ,23 ,25 -37 ] . ...
... ,16 ,23 ,25 -37 ]. ...
Mechanism of the influence of soil freezing depth on winter runoff
2017
Variability of frost depth in the Volga River basin and its impact on runoff formation in winter and spring under climate change
2016
Processes of runoff generation operating during the spring and autumn seasons in a permafrost catchment on semi-arid plateaus
1
2017
... 冻土水文较复杂, 尽管直接观测困难, 但观测仍是获取参数、 理解基本过程的重要手段[14 -19 ] .目前用同位素示踪、 统计分析和模型模拟等方法在研究冻土水文过程中取得较好结果[16 -24 ] .已有研究表明, 多年冻土及季节冻土退化已经引起冬季(枯水期)径流增加、 夏季径流减少、 年内径流过程变缓, 且变化的强度与流域多年冻土覆盖率有关[6 ,9 ,16 ,23 ,25 -37 ] . ...
Three-phase numerical model for subsurface hydrology in permafrost-affected regions (PFLOTRAN-ICE v1.0)
2014
Modeling challenges for predicting hydrologic response to degrading permafrost
2013
Runoff dominated by supra-permafrost water in the source region of the Yangtze River using environmental isotopes
2020
Linkage between permafrost distribution and river runoff changes across the Arctic and the Tibetan Plateau
1
2020
... 冻土水文较复杂, 尽管直接观测困难, 但观测仍是获取参数、 理解基本过程的重要手段[14 -19 ] .目前用同位素示踪、 统计分析和模型模拟等方法在研究冻土水文过程中取得较好结果[16 -24 ] .已有研究表明, 多年冻土及季节冻土退化已经引起冬季(枯水期)径流增加、 夏季径流减少、 年内径流过程变缓, 且变化的强度与流域多年冻土覆盖率有关[6 ,9 ,16 ,23 ,25 -37 ] . ...
Analysis of spatial and temporal evolution of hydrological and meteorological elements in Nenjiang River basin, China
3
2019
... 冻土水文较复杂, 尽管直接观测困难, 但观测仍是获取参数、 理解基本过程的重要手段[14 -19 ] .目前用同位素示踪、 统计分析和模型模拟等方法在研究冻土水文过程中取得较好结果[16 -24 ] .已有研究表明, 多年冻土及季节冻土退化已经引起冬季(枯水期)径流增加、 夏季径流减少、 年内径流过程变缓, 且变化的强度与流域多年冻土覆盖率有关[6 ,9 ,16 ,23 ,25 -37 ] . ...
... 中国西部高海拔寒区过去50年融雪径流总体呈现增加趋势, 积雪消融期提前、 缩短, 改变了流域年内径流过程线, 并导致融雪径流峰值普遍提前, 高山区降雪量伴随着降水量增加而增加是主要原因[6 ,13 ,24 ,38 -42 ] .就整个积雪区而言, 融雪径流的区域差异较大.东北地区, 融雪径流总体呈现下降趋势[6 ,24 ,43 -44 ] ; 西北地区, 在20世纪80年代和90年代, 融雪径流普遍增加, 最大幅度可达20%[38 ] , 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
... ,24 ,43 -44 ]; 西北地区, 在20世纪80年代和90年代, 融雪径流普遍增加, 最大幅度可达20%[38 ] , 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
The influence of seasonally frozen soil on the snowmelt runoff at two Alpine sites in southern Switzerland
1
2005
... 冻土水文较复杂, 尽管直接观测困难, 但观测仍是获取参数、 理解基本过程的重要手段[14 -19 ] .目前用同位素示踪、 统计分析和模型模拟等方法在研究冻土水文过程中取得较好结果[16 -24 ] .已有研究表明, 多年冻土及季节冻土退化已经引起冬季(枯水期)径流增加、 夏季径流减少、 年内径流过程变缓, 且变化的强度与流域多年冻土覆盖率有关[6 ,9 ,16 ,23 ,25 -37 ] . ...
Dominant climate factors influencing the Arctic runoff and association between the Arctic runoff and sea ice
2010
Effect of permafrost degradation on hydrological processes in typical basins with various permafrost coverage in Western China
2011
Changes of runoff of the Hailar River basin in the southern margin of permafrost zone, Northeast China during
2014
近50 a来我国东北多年冻土区南缘海拉尔河流域径流变化特征分析
2014
Frozen soil degradation and its effects on surface hydrology in the northern Tibetan Plateau
2015
Pan-Arctic ice-wedge degradation in warming permafrost and its influence on tundra hydrology
2016
Identification of the factors influencing the baseflow in the permafrost region of the northeastern Qinghai-Tibet Plateau
2017
Change in frozen grounds and its effect on regional hydrology in the upper Heihe basin, on the northeastern Qinghai-Tibetan Plateau
2018
Changes in river discharge in typical mountain permafrost catchments, northwestern China
2019
Isotopic tracing of hydrologic drivers including permafrost thaw status for lakes across Northeastern Alberta, Canada: a 16-year, 50-lake assessment
2019
Delineating the hydrological processes and hydraulic connectivities under permafrost degradation on northeastern Qinghai-Tibet Plateau, China
2019
Impacts of degrading permafrost on streamflow in the source area of Yellow River on the Qinghai-Tibet Plateau, China
1
2019
... 冻土水文较复杂, 尽管直接观测困难, 但观测仍是获取参数、 理解基本过程的重要手段[14 -19 ] .目前用同位素示踪、 统计分析和模型模拟等方法在研究冻土水文过程中取得较好结果[16 -24 ] .已有研究表明, 多年冻土及季节冻土退化已经引起冬季(枯水期)径流增加、 夏季径流减少、 年内径流过程变缓, 且变化的强度与流域多年冻土覆盖率有关[6 ,9 ,16 ,23 ,25 -37 ] . ...
Response of the snowmelt and glacier runoff to the climate warming-up in the last 40 years in Xinjiang Autonomous Region, China
2
1999
... 中国西部高海拔寒区过去50年融雪径流总体呈现增加趋势, 积雪消融期提前、 缩短, 改变了流域年内径流过程线, 并导致融雪径流峰值普遍提前, 高山区降雪量伴随着降水量增加而增加是主要原因[6 ,13 ,24 ,38 -42 ] .就整个积雪区而言, 融雪径流的区域差异较大.东北地区, 融雪径流总体呈现下降趋势[6 ,24 ,43 -44 ] ; 西北地区, 在20世纪80年代和90年代, 融雪径流普遍增加, 最大幅度可达20%[38 ] , 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
... [38 ], 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
The responses of glaciers and snow cover to climate change in Xinjiang (I): hydrological effect
2013
新疆冰川、 积雪对气候变化的响应(I): 水文效应
2013
Snow cover variability and snowmelt in a high-altitude ungauged catchment
1
2015
... 中国西部高海拔寒区过去50年融雪径流总体呈现增加趋势, 积雪消融期提前、 缩短, 改变了流域年内径流过程线, 并导致融雪径流峰值普遍提前, 高山区降雪量伴随着降水量增加而增加是主要原因[6 ,13 ,24 ,38 -42 ] .就整个积雪区而言, 融雪径流的区域差异较大.东北地区, 融雪径流总体呈现下降趋势[6 ,24 ,43 -44 ] ; 西北地区, 在20世纪80年代和90年代, 融雪径流普遍增加, 最大幅度可达20%[38 ] , 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
Sensitivity of runoff to climatic variability in the northern and southern slopes of the Middle Tianshan Mountains, China
2016
Response of snow hydrological processes to a changing climate during 1961 to 2016 in the headwater of Irtysh River basin, Chinese Altai Mountains
1
2017
... 中国西部高海拔寒区过去50年融雪径流总体呈现增加趋势, 积雪消融期提前、 缩短, 改变了流域年内径流过程线, 并导致融雪径流峰值普遍提前, 高山区降雪量伴随着降水量增加而增加是主要原因[6 ,13 ,24 ,38 -42 ] .就整个积雪区而言, 融雪径流的区域差异较大.东北地区, 融雪径流总体呈现下降趋势[6 ,24 ,43 -44 ] ; 西北地区, 在20世纪80年代和90年代, 融雪径流普遍增加, 最大幅度可达20%[38 ] , 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
Spatiotemporal variability of climate and streamflow in the Songhua River basin, Northeast China
1
2014
... 中国西部高海拔寒区过去50年融雪径流总体呈现增加趋势, 积雪消融期提前、 缩短, 改变了流域年内径流过程线, 并导致融雪径流峰值普遍提前, 高山区降雪量伴随着降水量增加而增加是主要原因[6 ,13 ,24 ,38 -42 ] .就整个积雪区而言, 融雪径流的区域差异较大.东北地区, 融雪径流总体呈现下降趋势[6 ,24 ,43 -44 ] ; 西北地区, 在20世纪80年代和90年代, 融雪径流普遍增加, 最大幅度可达20%[38 ] , 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
Snowmelt runoff characteristics and its influence factors in Songhuajiang River
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2015
... 中国西部高海拔寒区过去50年融雪径流总体呈现增加趋势, 积雪消融期提前、 缩短, 改变了流域年内径流过程线, 并导致融雪径流峰值普遍提前, 高山区降雪量伴随着降水量增加而增加是主要原因[6 ,13 ,24 ,38 -42 ] .就整个积雪区而言, 融雪径流的区域差异较大.东北地区, 融雪径流总体呈现下降趋势[6 ,24 ,43 -44 ] ; 西北地区, 在20世纪80年代和90年代, 融雪径流普遍增加, 最大幅度可达20%[38 ] , 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
松花江流域融雪产流特征及其影响因素研究
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2015
... 中国西部高海拔寒区过去50年融雪径流总体呈现增加趋势, 积雪消融期提前、 缩短, 改变了流域年内径流过程线, 并导致融雪径流峰值普遍提前, 高山区降雪量伴随着降水量增加而增加是主要原因[6 ,13 ,24 ,38 -42 ] .就整个积雪区而言, 融雪径流的区域差异较大.东北地区, 融雪径流总体呈现下降趋势[6 ,24 ,43 -44 ] ; 西北地区, 在20世纪80年代和90年代, 融雪径流普遍增加, 最大幅度可达20%[38 ] , 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
Quantitative water resources assessment of Qinghai Lake basin using Snowmelt Runoff Model (SRM)
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2014
... 中国西部高海拔寒区过去50年融雪径流总体呈现增加趋势, 积雪消融期提前、 缩短, 改变了流域年内径流过程线, 并导致融雪径流峰值普遍提前, 高山区降雪量伴随着降水量增加而增加是主要原因[6 ,13 ,24 ,38 -42 ] .就整个积雪区而言, 融雪径流的区域差异较大.东北地区, 融雪径流总体呈现下降趋势[6 ,24 ,43 -44 ] ; 西北地区, 在20世纪80年代和90年代, 融雪径流普遍增加, 最大幅度可达20%[38 ] , 1961年以来, 新疆以增加为主[6 ] , 青藏高原流域有增有减或变化不显著[6 ,40 ,45 ] . ...
A modified monthly degree-day model for evaluating glacier runoff changes in China: part II: application
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2012
... 预估表明[10 ,46 -48 ] , 未来大部分流域冰川融水径流呈现减少趋势.相较于20世纪60年代, 到21世纪末, RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%(图1 ).未来冰川融水变化差异较大, 西天山纳伦河的研究表明, 面积小于1 km2 的冰川加速退缩, 到2066 - 2095年退缩减缓, 面积可能只剩下8%左右, 而面积较大的冰川, 将呈现持续退缩状态, 并持续到2100年[49 ] .意味着这样的流域, 冰川融水在未来数十年内可能持续增加.而有研究则认为, 天山部分地区在年尺度上尚未出现显著变化, 但其夏季径流已呈现微弱减少趋势, 如果气温上升趋势不变, 夏季径流持续减少至21世纪末[50 ] .与此不同的是, 众多研究表明天山大部分流域径流增加显著[12 ,47 ,51 -52 ] .与天山不同, 阿尔泰山地区在RCP4.5情景下, 到2100年目前面积小于5 km2 的冰川将全部消失, 在RCP8.5情景下, 面积在5 ~ 10 km2 的冰川也将消失7%; 在上述两种情景下, 冰川融水径流均不会出现峰值[53 ] .可见阿尔泰山地区未来冰川退缩明显较天山地区要快, 且冰川融水变化也存在显著差异. ...
... 总体来看, 冰川融水径流未来变化可能呈现以下三种情况(图1 ): 一是冰川径流持续减少, 如库车河、 呼图壁河、 怒江[6 ,48 ] 、 石羊河[10 ] 、 黑河[11 ] 等; 二是在不久的将来出现峰值, 如长江源、 疏勒河[48 ,52 ] 、 乌鲁木齐河[12 ] 等; 三是至少在2050年前冰川融水不会出现显著下降或拐点, 呈现稳定或持续增加趋势, 如玛纳斯河、 木扎尔特河[6 ,47 ] 、 阿克苏河[56 ] 、 叶尔羌河[46 ] 等(图1 和图2 ). ...
... ](阿克苏河), 文献[
46 ](叶尔羌河), 文献[
6 ](玛纳斯河和疏勒河), 文献[
10 ](石羊河), 文献[
11 ](黑河)]
Relationship between glacier meltwater runoff changes and glacier sizes composition in the basin [data sources: Reference [56 ] (Aksu River), Reference [46 ] (Yarkand River), Reference [6 ] (Manas and Shule Rivers), Reference [10 ] (Shiyang River), Reference [11 ] (Heihe River)] Fig.2 ![]()
融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... ] (Aksu River), Reference [
46 ] (Yarkand River), Reference [
6 ] (Manas and Shule Rivers), Reference [
10 ] (Shiyang River), Reference [
11 ] (Heihe River)]
Fig.2 ![]()
融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... 在流域尺度上, 众多冰川分布其中, 冰川面积大小不一, 对气候的响应程度各异, 出现峰值的时间也前后不一.因此, 在流域尺度上是否出现冰川融水的峰值, 情况较为复杂.总体来看, 流域冰川融水的未来变化与整个流域不同大小冰川面积的组成情况有关(图2 ).冰川覆盖率较大、 大型冰川面积占比较高的流域, 如阿克苏河[56 ] 和叶尔羌河[46 ] 流域, 预估到2050年融水径流显示出持续稳定的增加趋势, 这两个流域尽管面积小于1 km2 冰川数量分别占76%和75%, 但其面积比例只有10%和15%, 很显然, 即便小于1 km2 冰川到2050年全部消失, 流域仍然有大量冰川存在, 尤其是面积超过10 km2 冰川, 其储量占据整个流域冰川的半壁江山, 对冰川融水变化具有重要的稳定作用.上述结果是用SRES气候情景模拟的结果.最近用RCP情景预估的塔里木河流域冰川融水变化表明[58 ] , 在各种情景下, 达到峰值的时间为2030 - 2060年, 这是对整个塔河冰川融水的预估结果, 可作为进一步认识阿克苏河径流未来变化的参考. ...
Modeling hydrologic response to climate change and shrinking glaciers in the highly glacierized Kunma Like River catchment, Central Tian Shan
3
2015
... 预估表明[10 ,46 -48 ] , 未来大部分流域冰川融水径流呈现减少趋势.相较于20世纪60年代, 到21世纪末, RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%(图1 ).未来冰川融水变化差异较大, 西天山纳伦河的研究表明, 面积小于1 km2 的冰川加速退缩, 到2066 - 2095年退缩减缓, 面积可能只剩下8%左右, 而面积较大的冰川, 将呈现持续退缩状态, 并持续到2100年[49 ] .意味着这样的流域, 冰川融水在未来数十年内可能持续增加.而有研究则认为, 天山部分地区在年尺度上尚未出现显著变化, 但其夏季径流已呈现微弱减少趋势, 如果气温上升趋势不变, 夏季径流持续减少至21世纪末[50 ] .与此不同的是, 众多研究表明天山大部分流域径流增加显著[12 ,47 ,51 -52 ] .与天山不同, 阿尔泰山地区在RCP4.5情景下, 到2100年目前面积小于5 km2 的冰川将全部消失, 在RCP8.5情景下, 面积在5 ~ 10 km2 的冰川也将消失7%; 在上述两种情景下, 冰川融水径流均不会出现峰值[53 ] .可见阿尔泰山地区未来冰川退缩明显较天山地区要快, 且冰川融水变化也存在显著差异. ...
... 总体来看, 冰川融水径流未来变化可能呈现以下三种情况(图1 ): 一是冰川径流持续减少, 如库车河、 呼图壁河、 怒江[6 ,48 ] 、 石羊河[10 ] 、 黑河[11 ] 等; 二是在不久的将来出现峰值, 如长江源、 疏勒河[48 ,52 ] 、 乌鲁木齐河[12 ] 等; 三是至少在2050年前冰川融水不会出现显著下降或拐点, 呈现稳定或持续增加趋势, 如玛纳斯河、 木扎尔特河[6 ,47 ] 、 阿克苏河[56 ] 、 叶尔羌河[46 ] 等(图1 和图2 ). ...
... 由上不难看出, 尽管不同时期、 不同气候情景、 不同方法给出的结果存在一定差异, 根据已有的预估结果判断, 中国未来冰川融水变化巨大.利用改进VIC模型[2 ,47 -48 ] , 模拟温升2 ℃阈值对中国干旱区冰川融水和山区总径流未来变化的预估显示, 相较于20世纪60年代, 到21世纪末, 在RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%.其中, 中等排放(RCP4.5)情景下, 2045年全球平均气温相对于工业革命前温升2 ℃时, 冰川面积和储量分别缩减约37%和50%, 冰川融水量减少37%.表1 给出了温升2 ℃情景下中国干旱区若干河流冰川融水与出山径流的变化.可以看出, 一些冰川规模较大的流域, 冰川融水可能还持续增加, 如玛纳斯河和木扎尔特河, 而冰川规模较小的流域, 融水径流均呈现大幅减少甚至消失, 如澜沧江源、 怒江源、 库车河和黑河等(图2 ). ...
Projecting climate change impacts on hydrological processes on the Tibetan Plateau with model calibration against the glacier inventory data and observed streamflow
7
2019
... 预估表明[10 ,46 -48 ] , 未来大部分流域冰川融水径流呈现减少趋势.相较于20世纪60年代, 到21世纪末, RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%(图1 ).未来冰川融水变化差异较大, 西天山纳伦河的研究表明, 面积小于1 km2 的冰川加速退缩, 到2066 - 2095年退缩减缓, 面积可能只剩下8%左右, 而面积较大的冰川, 将呈现持续退缩状态, 并持续到2100年[49 ] .意味着这样的流域, 冰川融水在未来数十年内可能持续增加.而有研究则认为, 天山部分地区在年尺度上尚未出现显著变化, 但其夏季径流已呈现微弱减少趋势, 如果气温上升趋势不变, 夏季径流持续减少至21世纪末[50 ] .与此不同的是, 众多研究表明天山大部分流域径流增加显著[12 ,47 ,51 -52 ] .与天山不同, 阿尔泰山地区在RCP4.5情景下, 到2100年目前面积小于5 km2 的冰川将全部消失, 在RCP8.5情景下, 面积在5 ~ 10 km2 的冰川也将消失7%; 在上述两种情景下, 冰川融水径流均不会出现峰值[53 ] .可见阿尔泰山地区未来冰川退缩明显较天山地区要快, 且冰川融水变化也存在显著差异. ...
... 预估2100年冰川融水径流变化(数据来源: 文献[
48 ], 文献[
6 ])
底图审图号: GS(2016)1609号 ...
... 底图审图号: GS(2016)1609号
Projection of glacier meltwater runoff changes until 2100 (data source: Reference [48 ], Reference [6 ]) Fig.1 ![]()
预估显示, 到2100年, 在青藏高原的黄河、 长江、 澜沧江、 怒江和雅鲁藏布江等流域, 冰川面积将减少50%, 除长江源在21世纪30年代达到峰值外, 其他流域冰川径流在21世纪初已经超过峰值[48 ] (图1 ).类似的研究认为, 未来50年印度河、 雅鲁藏布江、 恒河和长江等流域冰川径流均有所减少[54 ] .而黄河上游冰川面积较少, 河流受冰川融水影响甚微, 这一结果潜在表明受冰川变化影响较大的流域, 未来河流径流将减少, 而受冰川融水影响不大的流域径流将增加, 也就是降水增加所致.实际上像印度河、 雅鲁藏布江、 恒河这样的流域, 尽管上游冰川面积较大, 但与降水对河流的补给相比, 冰川融水补给也是较小的, 从河流径流未来变化的角度来看, 其主要还是受降水变化影响更大.而类似的研究指出, 青藏高原未来50年诸多流域的径流呈现不同程度的增加趋势, 其中怒江、 澜沧江、 黄河和长江流域上游径流增加主要由降水增加引起, 而印度河流域上游径流增加的原因主要为冰川加速消融[55 ] .上述不同研究结果表明, 在不同时空尺度、 不同方法下, 流域冰川融水变化的结果和认识有所差异. ...
... 预估显示, 到2100年, 在青藏高原的黄河、 长江、 澜沧江、 怒江和雅鲁藏布江等流域, 冰川面积将减少50%, 除长江源在21世纪30年代达到峰值外, 其他流域冰川径流在21世纪初已经超过峰值[48 ] (图1 ).类似的研究认为, 未来50年印度河、 雅鲁藏布江、 恒河和长江等流域冰川径流均有所减少[54 ] .而黄河上游冰川面积较少, 河流受冰川融水影响甚微, 这一结果潜在表明受冰川变化影响较大的流域, 未来河流径流将减少, 而受冰川融水影响不大的流域径流将增加, 也就是降水增加所致.实际上像印度河、 雅鲁藏布江、 恒河这样的流域, 尽管上游冰川面积较大, 但与降水对河流的补给相比, 冰川融水补给也是较小的, 从河流径流未来变化的角度来看, 其主要还是受降水变化影响更大.而类似的研究指出, 青藏高原未来50年诸多流域的径流呈现不同程度的增加趋势, 其中怒江、 澜沧江、 黄河和长江流域上游径流增加主要由降水增加引起, 而印度河流域上游径流增加的原因主要为冰川加速消融[55 ] .上述不同研究结果表明, 在不同时空尺度、 不同方法下, 流域冰川融水变化的结果和认识有所差异. ...
... 总体来看, 冰川融水径流未来变化可能呈现以下三种情况(图1 ): 一是冰川径流持续减少, 如库车河、 呼图壁河、 怒江[6 ,48 ] 、 石羊河[10 ] 、 黑河[11 ] 等; 二是在不久的将来出现峰值, 如长江源、 疏勒河[48 ,52 ] 、 乌鲁木齐河[12 ] 等; 三是至少在2050年前冰川融水不会出现显著下降或拐点, 呈现稳定或持续增加趋势, 如玛纳斯河、 木扎尔特河[6 ,47 ] 、 阿克苏河[56 ] 、 叶尔羌河[46 ] 等(图1 和图2 ). ...
... [48 ,52 ]、 乌鲁木齐河[12 ] 等; 三是至少在2050年前冰川融水不会出现显著下降或拐点, 呈现稳定或持续增加趋势, 如玛纳斯河、 木扎尔特河[6 ,47 ] 、 阿克苏河[56 ] 、 叶尔羌河[46 ] 等(图1 和图2 ). ...
... 由上不难看出, 尽管不同时期、 不同气候情景、 不同方法给出的结果存在一定差异, 根据已有的预估结果判断, 中国未来冰川融水变化巨大.利用改进VIC模型[2 ,47 -48 ] , 模拟温升2 ℃阈值对中国干旱区冰川融水和山区总径流未来变化的预估显示, 相较于20世纪60年代, 到21世纪末, 在RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%.其中, 中等排放(RCP4.5)情景下, 2045年全球平均气温相对于工业革命前温升2 ℃时, 冰川面积和储量分别缩减约37%和50%, 冰川融水量减少37%.表1 给出了温升2 ℃情景下中国干旱区若干河流冰川融水与出山径流的变化.可以看出, 一些冰川规模较大的流域, 冰川融水可能还持续增加, 如玛纳斯河和木扎尔特河, 而冰川规模较小的流域, 融水径流均呈现大幅减少甚至消失, 如澜沧江源、 怒江源、 库车河和黑河等(图2 ). ...
Effects of projected climate change on the glacier and runoff generation in the Naryn River basin, Central Asia
2
2015
... 预估表明[10 ,46 -48 ] , 未来大部分流域冰川融水径流呈现减少趋势.相较于20世纪60年代, 到21世纪末, RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%(图1 ).未来冰川融水变化差异较大, 西天山纳伦河的研究表明, 面积小于1 km2 的冰川加速退缩, 到2066 - 2095年退缩减缓, 面积可能只剩下8%左右, 而面积较大的冰川, 将呈现持续退缩状态, 并持续到2100年[49 ] .意味着这样的流域, 冰川融水在未来数十年内可能持续增加.而有研究则认为, 天山部分地区在年尺度上尚未出现显著变化, 但其夏季径流已呈现微弱减少趋势, 如果气温上升趋势不变, 夏季径流持续减少至21世纪末[50 ] .与此不同的是, 众多研究表明天山大部分流域径流增加显著[12 ,47 ,51 -52 ] .与天山不同, 阿尔泰山地区在RCP4.5情景下, 到2100年目前面积小于5 km2 的冰川将全部消失, 在RCP8.5情景下, 面积在5 ~ 10 km2 的冰川也将消失7%; 在上述两种情景下, 冰川融水径流均不会出现峰值[53 ] .可见阿尔泰山地区未来冰川退缩明显较天山地区要快, 且冰川融水变化也存在显著差异. ...
... 介于上述两种情况之间的大多数流域, 冰川规模有大有小, 尽管面积小于1 km2 冰川占比很高, 但仍有一定数量的大型冰川存在, 冰川融水峰值在2020 - 2030年相继出现或变化相对稳定, 如疏勒河、 玛纳斯河[6 ,52 ] 以及乌鲁木齐河流域[7 ] 、 长江源和木扎尔特河(图1 )等.玛纳斯河和木扎尔特河流域冰川径流未来变化属于较平稳类型, 玛纳斯河流域小于1 km2 冰川数量占到90%, 但流域内超过2 km2 冰川面积占到50%以上, 更有20余条面积超过10 km2 冰川, 这些大型冰川在整个流域冰川融水变化中可起到稳定径流的作用.类似的流域还有很多, 如西天山纳伦河流域, 预估在2040年左右冰川融水达到峰值[49 ] . ...
Climate change impacts on glaciers and runoff in Tien Shan (Central Asia)
1
2012
... 预估表明[10 ,46 -48 ] , 未来大部分流域冰川融水径流呈现减少趋势.相较于20世纪60年代, 到21世纪末, RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%(图1 ).未来冰川融水变化差异较大, 西天山纳伦河的研究表明, 面积小于1 km2 的冰川加速退缩, 到2066 - 2095年退缩减缓, 面积可能只剩下8%左右, 而面积较大的冰川, 将呈现持续退缩状态, 并持续到2100年[49 ] .意味着这样的流域, 冰川融水在未来数十年内可能持续增加.而有研究则认为, 天山部分地区在年尺度上尚未出现显著变化, 但其夏季径流已呈现微弱减少趋势, 如果气温上升趋势不变, 夏季径流持续减少至21世纪末[50 ] .与此不同的是, 众多研究表明天山大部分流域径流增加显著[12 ,47 ,51 -52 ] .与天山不同, 阿尔泰山地区在RCP4.5情景下, 到2100年目前面积小于5 km2 的冰川将全部消失, 在RCP8.5情景下, 面积在5 ~ 10 km2 的冰川也将消失7%; 在上述两种情景下, 冰川融水径流均不会出现峰值[53 ] .可见阿尔泰山地区未来冰川退缩明显较天山地区要快, 且冰川融水变化也存在显著差异. ...
Glacier runoff variation and its influence on river runoff during 1961 - 2006 in the Tarim River basin, China
1
2010
... 预估表明[10 ,46 -48 ] , 未来大部分流域冰川融水径流呈现减少趋势.相较于20世纪60年代, 到21世纪末, RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%(图1 ).未来冰川融水变化差异较大, 西天山纳伦河的研究表明, 面积小于1 km2 的冰川加速退缩, 到2066 - 2095年退缩减缓, 面积可能只剩下8%左右, 而面积较大的冰川, 将呈现持续退缩状态, 并持续到2100年[49 ] .意味着这样的流域, 冰川融水在未来数十年内可能持续增加.而有研究则认为, 天山部分地区在年尺度上尚未出现显著变化, 但其夏季径流已呈现微弱减少趋势, 如果气温上升趋势不变, 夏季径流持续减少至21世纪末[50 ] .与此不同的是, 众多研究表明天山大部分流域径流增加显著[12 ,47 ,51 -52 ] .与天山不同, 阿尔泰山地区在RCP4.5情景下, 到2100年目前面积小于5 km2 的冰川将全部消失, 在RCP8.5情景下, 面积在5 ~ 10 km2 的冰川也将消失7%; 在上述两种情景下, 冰川融水径流均不会出现峰值[53 ] .可见阿尔泰山地区未来冰川退缩明显较天山地区要快, 且冰川融水变化也存在显著差异. ...
Projected glacier meltwater and river run-off changes in the upper reach of the Shule River basin, north-eastern edge of the Tibetan Plateau
3
2019
... 预估表明[10 ,46 -48 ] , 未来大部分流域冰川融水径流呈现减少趋势.相较于20世纪60年代, 到21世纪末, RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%(图1 ).未来冰川融水变化差异较大, 西天山纳伦河的研究表明, 面积小于1 km2 的冰川加速退缩, 到2066 - 2095年退缩减缓, 面积可能只剩下8%左右, 而面积较大的冰川, 将呈现持续退缩状态, 并持续到2100年[49 ] .意味着这样的流域, 冰川融水在未来数十年内可能持续增加.而有研究则认为, 天山部分地区在年尺度上尚未出现显著变化, 但其夏季径流已呈现微弱减少趋势, 如果气温上升趋势不变, 夏季径流持续减少至21世纪末[50 ] .与此不同的是, 众多研究表明天山大部分流域径流增加显著[12 ,47 ,51 -52 ] .与天山不同, 阿尔泰山地区在RCP4.5情景下, 到2100年目前面积小于5 km2 的冰川将全部消失, 在RCP8.5情景下, 面积在5 ~ 10 km2 的冰川也将消失7%; 在上述两种情景下, 冰川融水径流均不会出现峰值[53 ] .可见阿尔泰山地区未来冰川退缩明显较天山地区要快, 且冰川融水变化也存在显著差异. ...
... 总体来看, 冰川融水径流未来变化可能呈现以下三种情况(图1 ): 一是冰川径流持续减少, 如库车河、 呼图壁河、 怒江[6 ,48 ] 、 石羊河[10 ] 、 黑河[11 ] 等; 二是在不久的将来出现峰值, 如长江源、 疏勒河[48 ,52 ] 、 乌鲁木齐河[12 ] 等; 三是至少在2050年前冰川融水不会出现显著下降或拐点, 呈现稳定或持续增加趋势, 如玛纳斯河、 木扎尔特河[6 ,47 ] 、 阿克苏河[56 ] 、 叶尔羌河[46 ] 等(图1 和图2 ). ...
... 介于上述两种情况之间的大多数流域, 冰川规模有大有小, 尽管面积小于1 km2 冰川占比很高, 但仍有一定数量的大型冰川存在, 冰川融水峰值在2020 - 2030年相继出现或变化相对稳定, 如疏勒河、 玛纳斯河[6 ,52 ] 以及乌鲁木齐河流域[7 ] 、 长江源和木扎尔特河(图1 )等.玛纳斯河和木扎尔特河流域冰川径流未来变化属于较平稳类型, 玛纳斯河流域小于1 km2 冰川数量占到90%, 但流域内超过2 km2 冰川面积占到50%以上, 更有20余条面积超过10 km2 冰川, 这些大型冰川在整个流域冰川融水变化中可起到稳定径流的作用.类似的流域还有很多, 如西天山纳伦河流域, 预估在2040年左右冰川融水达到峰值[49 ] . ...
Projections of glacier change in the Altai Mountains under twenty-first century climate scenarios
2
2016
... 预估表明[10 ,46 -48 ] , 未来大部分流域冰川融水径流呈现减少趋势.相较于20世纪60年代, 到21世纪末, RCP2.6(低)、 RCP4.5(中)和RCP8.5(高)排放情景下, 西北干旱区冰川面积分别减少约34%、 61%和74%, 冰川储量减少约45%、 76%和86%, 相应的冰川融水量减少约34%、 62%和74%(图1 ).未来冰川融水变化差异较大, 西天山纳伦河的研究表明, 面积小于1 km2 的冰川加速退缩, 到2066 - 2095年退缩减缓, 面积可能只剩下8%左右, 而面积较大的冰川, 将呈现持续退缩状态, 并持续到2100年[49 ] .意味着这样的流域, 冰川融水在未来数十年内可能持续增加.而有研究则认为, 天山部分地区在年尺度上尚未出现显著变化, 但其夏季径流已呈现微弱减少趋势, 如果气温上升趋势不变, 夏季径流持续减少至21世纪末[50 ] .与此不同的是, 众多研究表明天山大部分流域径流增加显著[12 ,47 ,51 -52 ] .与天山不同, 阿尔泰山地区在RCP4.5情景下, 到2100年目前面积小于5 km2 的冰川将全部消失, 在RCP8.5情景下, 面积在5 ~ 10 km2 的冰川也将消失7%; 在上述两种情景下, 冰川融水径流均不会出现峰值[53 ] .可见阿尔泰山地区未来冰川退缩明显较天山地区要快, 且冰川融水变化也存在显著差异. ...
... 对于单条冰川而言, 冰川融水可能会出现拐点, 而且拐点是否出现和出现的时间与升温速率和冰川面积大小有关[8 -9 ,12 ,53 ,57 ] .升温速率对冰川融水拐点的影响很大, 相同大小的冰川, 升温速率不同, 融水出现拐点的时间不一, 甚至不会出现显著的拐点.目前大部分冰川径流预估均利用全球气候模式输出作为水文模型的驱动数据, 空间分辨率低, 且为大尺度平均数据, 应用到单条冰川或流域冰川并不能代表当地真实的升温和降水变化情况, 会影响到对冰川融水的拐点模拟.对乌鲁木齐河流域河源1号冰川和整个流域冰川融水的模拟显示, 在RCP各种情况下, 1号冰川在不久的将来冰川融水会达到峰值, 而对于整个流域, 冰川融水未来则显示出减少趋势[57 ] , 表明单条冰川和整个流域冰川组合的未来融水变化存在较大差异. ...
Climate change will affect the Asian water towers
1
2010
... 预估显示, 到2100年, 在青藏高原的黄河、 长江、 澜沧江、 怒江和雅鲁藏布江等流域, 冰川面积将减少50%, 除长江源在21世纪30年代达到峰值外, 其他流域冰川径流在21世纪初已经超过峰值[48 ] (图1 ).类似的研究认为, 未来50年印度河、 雅鲁藏布江、 恒河和长江等流域冰川径流均有所减少[54 ] .而黄河上游冰川面积较少, 河流受冰川融水影响甚微, 这一结果潜在表明受冰川变化影响较大的流域, 未来河流径流将减少, 而受冰川融水影响不大的流域径流将增加, 也就是降水增加所致.实际上像印度河、 雅鲁藏布江、 恒河这样的流域, 尽管上游冰川面积较大, 但与降水对河流的补给相比, 冰川融水补给也是较小的, 从河流径流未来变化的角度来看, 其主要还是受降水变化影响更大.而类似的研究指出, 青藏高原未来50年诸多流域的径流呈现不同程度的增加趋势, 其中怒江、 澜沧江、 黄河和长江流域上游径流增加主要由降水增加引起, 而印度河流域上游径流增加的原因主要为冰川加速消融[55 ] .上述不同研究结果表明, 在不同时空尺度、 不同方法下, 流域冰川融水变化的结果和认识有所差异. ...
Hydrological response to future climate changes for the major upstream river basins in the Tibetan Plateau
1
2016
... 预估显示, 到2100年, 在青藏高原的黄河、 长江、 澜沧江、 怒江和雅鲁藏布江等流域, 冰川面积将减少50%, 除长江源在21世纪30年代达到峰值外, 其他流域冰川径流在21世纪初已经超过峰值[48 ] (图1 ).类似的研究认为, 未来50年印度河、 雅鲁藏布江、 恒河和长江等流域冰川径流均有所减少[54 ] .而黄河上游冰川面积较少, 河流受冰川融水影响甚微, 这一结果潜在表明受冰川变化影响较大的流域, 未来河流径流将减少, 而受冰川融水影响不大的流域径流将增加, 也就是降水增加所致.实际上像印度河、 雅鲁藏布江、 恒河这样的流域, 尽管上游冰川面积较大, 但与降水对河流的补给相比, 冰川融水补给也是较小的, 从河流径流未来变化的角度来看, 其主要还是受降水变化影响更大.而类似的研究指出, 青藏高原未来50年诸多流域的径流呈现不同程度的增加趋势, 其中怒江、 澜沧江、 黄河和长江流域上游径流增加主要由降水增加引起, 而印度河流域上游径流增加的原因主要为冰川加速消融[55 ] .上述不同研究结果表明, 在不同时空尺度、 不同方法下, 流域冰川融水变化的结果和认识有所差异. ...
Change of glacier water resource
4
2010
... 总体来看, 冰川融水径流未来变化可能呈现以下三种情况(图1 ): 一是冰川径流持续减少, 如库车河、 呼图壁河、 怒江[6 ,48 ] 、 石羊河[10 ] 、 黑河[11 ] 等; 二是在不久的将来出现峰值, 如长江源、 疏勒河[48 ,52 ] 、 乌鲁木齐河[12 ] 等; 三是至少在2050年前冰川融水不会出现显著下降或拐点, 呈现稳定或持续增加趋势, 如玛纳斯河、 木扎尔特河[6 ,47 ] 、 阿克苏河[56 ] 、 叶尔羌河[46 ] 等(图1 和图2 ). ...
... 冰川融水径流变化与流域冰川规模组成的关系[数据来源: 文献[
56 ](阿克苏河), 文献[
46 ](叶尔羌河), 文献[
6 ](玛纳斯河和疏勒河), 文献[
10 ](石羊河), 文献[
11 ](黑河)]
Relationship between glacier meltwater runoff changes and glacier sizes composition in the basin [data sources: Reference [56 ] (Aksu River), Reference [46 ] (Yarkand River), Reference [6 ] (Manas and Shule Rivers), Reference [10 ] (Shiyang River), Reference [11 ] (Heihe River)] Fig.2 ![]()
融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... Relationship between glacier meltwater runoff changes and glacier sizes composition in the basin [data sources: Reference [
56 ] (Aksu River), Reference [
46 ] (Yarkand River), Reference [
6 ] (Manas and Shule Rivers), Reference [
10 ] (Shiyang River), Reference [
11 ] (Heihe River)]
Fig.2 ![]()
融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... 在流域尺度上, 众多冰川分布其中, 冰川面积大小不一, 对气候的响应程度各异, 出现峰值的时间也前后不一.因此, 在流域尺度上是否出现冰川融水的峰值, 情况较为复杂.总体来看, 流域冰川融水的未来变化与整个流域不同大小冰川面积的组成情况有关(图2 ).冰川覆盖率较大、 大型冰川面积占比较高的流域, 如阿克苏河[56 ] 和叶尔羌河[46 ] 流域, 预估到2050年融水径流显示出持续稳定的增加趋势, 这两个流域尽管面积小于1 km2 冰川数量分别占76%和75%, 但其面积比例只有10%和15%, 很显然, 即便小于1 km2 冰川到2050年全部消失, 流域仍然有大量冰川存在, 尤其是面积超过10 km2 冰川, 其储量占据整个流域冰川的半壁江山, 对冰川融水变化具有重要的稳定作用.上述结果是用SRES气候情景模拟的结果.最近用RCP情景预估的塔里木河流域冰川融水变化表明[58 ] , 在各种情景下, 达到峰值的时间为2030 - 2060年, 这是对整个塔河冰川融水的预估结果, 可作为进一步认识阿克苏河径流未来变化的参考. ...
中国冰川水资源变化
4
2010
... 总体来看, 冰川融水径流未来变化可能呈现以下三种情况(图1 ): 一是冰川径流持续减少, 如库车河、 呼图壁河、 怒江[6 ,48 ] 、 石羊河[10 ] 、 黑河[11 ] 等; 二是在不久的将来出现峰值, 如长江源、 疏勒河[48 ,52 ] 、 乌鲁木齐河[12 ] 等; 三是至少在2050年前冰川融水不会出现显著下降或拐点, 呈现稳定或持续增加趋势, 如玛纳斯河、 木扎尔特河[6 ,47 ] 、 阿克苏河[56 ] 、 叶尔羌河[46 ] 等(图1 和图2 ). ...
... 冰川融水径流变化与流域冰川规模组成的关系[数据来源: 文献[
56 ](阿克苏河), 文献[
46 ](叶尔羌河), 文献[
6 ](玛纳斯河和疏勒河), 文献[
10 ](石羊河), 文献[
11 ](黑河)]
Relationship between glacier meltwater runoff changes and glacier sizes composition in the basin [data sources: Reference [56 ] (Aksu River), Reference [46 ] (Yarkand River), Reference [6 ] (Manas and Shule Rivers), Reference [10 ] (Shiyang River), Reference [11 ] (Heihe River)] Fig.2 ![]()
融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... Relationship between glacier meltwater runoff changes and glacier sizes composition in the basin [data sources: Reference [
56 ] (Aksu River), Reference [
46 ] (Yarkand River), Reference [
6 ] (Manas and Shule Rivers), Reference [
10 ] (Shiyang River), Reference [
11 ] (Heihe River)]
Fig.2 ![]()
融雪径流未来变化与过去基本相同, 仍呈现融雪期明显提前, 使消融早期的融雪径流明显增加, 整个融雪过程向前推移.同时, 由于积雪提前大量融化, 后期相应积雪减少, 从而改变了流域融雪径流年内分配.对于以积雪融水补给为主的河流, 随着融雪径流的变化, 会使整个流域径流年内分配发生较大改变[6 ] .例如, 从预估的结果来看, 在降水增加、 气温升高的背景下, 黄河源融雪径流显著下降, 黑河和疏勒河略有增加, 长江源呈现明显增加趋势, 各流域融雪峰值均前移, 使整个流域径流期拉长. ...
... 在流域尺度上, 众多冰川分布其中, 冰川面积大小不一, 对气候的响应程度各异, 出现峰值的时间也前后不一.因此, 在流域尺度上是否出现冰川融水的峰值, 情况较为复杂.总体来看, 流域冰川融水的未来变化与整个流域不同大小冰川面积的组成情况有关(图2 ).冰川覆盖率较大、 大型冰川面积占比较高的流域, 如阿克苏河[56 ] 和叶尔羌河[46 ] 流域, 预估到2050年融水径流显示出持续稳定的增加趋势, 这两个流域尽管面积小于1 km2 冰川数量分别占76%和75%, 但其面积比例只有10%和15%, 很显然, 即便小于1 km2 冰川到2050年全部消失, 流域仍然有大量冰川存在, 尤其是面积超过10 km2 冰川, 其储量占据整个流域冰川的半壁江山, 对冰川融水变化具有重要的稳定作用.上述结果是用SRES气候情景模拟的结果.最近用RCP情景预估的塔里木河流域冰川融水变化表明[58 ] , 在各种情景下, 达到峰值的时间为2030 - 2060年, 这是对整个塔河冰川融水的预估结果, 可作为进一步认识阿克苏河径流未来变化的参考. ...
Quantifying future changes in glacier melt and river runoff in the headwaters of the Urumqi River, China
2
2016
... 对于单条冰川而言, 冰川融水可能会出现拐点, 而且拐点是否出现和出现的时间与升温速率和冰川面积大小有关[8 -9 ,12 ,53 ,57 ] .升温速率对冰川融水拐点的影响很大, 相同大小的冰川, 升温速率不同, 融水出现拐点的时间不一, 甚至不会出现显著的拐点.目前大部分冰川径流预估均利用全球气候模式输出作为水文模型的驱动数据, 空间分辨率低, 且为大尺度平均数据, 应用到单条冰川或流域冰川并不能代表当地真实的升温和降水变化情况, 会影响到对冰川融水的拐点模拟.对乌鲁木齐河流域河源1号冰川和整个流域冰川融水的模拟显示, 在RCP各种情况下, 1号冰川在不久的将来冰川融水会达到峰值, 而对于整个流域, 冰川融水未来则显示出减少趋势[57 ] , 表明单条冰川和整个流域冰川组合的未来融水变化存在较大差异. ...
... [57 ], 表明单条冰川和整个流域冰川组合的未来融水变化存在较大差异. ...
Global-scale hydrological response to future glacier mass loss
1
2018
... 在流域尺度上, 众多冰川分布其中, 冰川面积大小不一, 对气候的响应程度各异, 出现峰值的时间也前后不一.因此, 在流域尺度上是否出现冰川融水的峰值, 情况较为复杂.总体来看, 流域冰川融水的未来变化与整个流域不同大小冰川面积的组成情况有关(图2 ).冰川覆盖率较大、 大型冰川面积占比较高的流域, 如阿克苏河[56 ] 和叶尔羌河[46 ] 流域, 预估到2050年融水径流显示出持续稳定的增加趋势, 这两个流域尽管面积小于1 km2 冰川数量分别占76%和75%, 但其面积比例只有10%和15%, 很显然, 即便小于1 km2 冰川到2050年全部消失, 流域仍然有大量冰川存在, 尤其是面积超过10 km2 冰川, 其储量占据整个流域冰川的半壁江山, 对冰川融水变化具有重要的稳定作用.上述结果是用SRES气候情景模拟的结果.最近用RCP情景预估的塔里木河流域冰川融水变化表明[58 ] , 在各种情景下, 达到峰值的时间为2030 - 2060年, 这是对整个塔河冰川融水的预估结果, 可作为进一步认识阿克苏河径流未来变化的参考. ...
Asia’s shrinking glaciers protect large populations from drought stress
1
2019
... 冰冻圈融水变化对干旱区带来的最大风险是其调节作用的降低甚至消失(图4 ).冰冻圈融水的调丰补枯作用十分重要[59 ] , 尤其在干旱区内陆河流域.尽管有些流域冰川融水补给量不大, 但其对径流仍具有一定的调节能力, 如黑河[11 ] 、 库车河[6 ] 、 乌鲁木齐河[60 ] 等.随着冰川面积的减小, 冰川融水对径流的年和多年调节能力可能丧失, 残存的冰川只能在极端干旱月、 旬还能发挥一定的调节作用.有些冰川消失的流域, 在完全受降雨径流控制下, 流域径流变差系数增大、 年内和多年波动幅度增加, 极端干旱和洪涝发生的风险增大.同时, 由于未来干旱区降雨增加的可能性较大, 荒漠植被可能趋好, 多样性增加, 但由于降雨的波动性较大, 导致脆弱的荒漠生态系统受损的风险增加.目前, 调节能力主要是针对冰川而言的, 多年冻土和积雪融水也在一定程度上具有调节能力, 如多年冻土持续融化, 其释放水量受温度影响且滞后性突出, 对多年、 几十年甚至更长时间尺度上的旱涝可能具有调节作用, 但目前这方面的研究还不够, 亟待加强. ...
Modelling glacier variation and its impact on water resource in the Urumqi Glacier No. 1 in Central Asia
1
2018
... 冰冻圈融水变化对干旱区带来的最大风险是其调节作用的降低甚至消失(图4 ).冰冻圈融水的调丰补枯作用十分重要[59 ] , 尤其在干旱区内陆河流域.尽管有些流域冰川融水补给量不大, 但其对径流仍具有一定的调节能力, 如黑河[11 ] 、 库车河[6 ] 、 乌鲁木齐河[60 ] 等.随着冰川面积的减小, 冰川融水对径流的年和多年调节能力可能丧失, 残存的冰川只能在极端干旱月、 旬还能发挥一定的调节作用.有些冰川消失的流域, 在完全受降雨径流控制下, 流域径流变差系数增大、 年内和多年波动幅度增加, 极端干旱和洪涝发生的风险增大.同时, 由于未来干旱区降雨增加的可能性较大, 荒漠植被可能趋好, 多样性增加, 但由于降雨的波动性较大, 导致脆弱的荒漠生态系统受损的风险增加.目前, 调节能力主要是针对冰川而言的, 多年冻土和积雪融水也在一定程度上具有调节能力, 如多年冻土持续融化, 其释放水量受温度影响且滞后性突出, 对多年、 几十年甚至更长时间尺度上的旱涝可能具有调节作用, 但目前这方面的研究还不够, 亟待加强. ...