【摘 要】
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青藏高原是世界上海拔最高、面积最大、地质年代最年轻、自然环境最独特的高原,是南极和北极之外的最大淡水储备库,其上星罗密布的湖泊,造就了中国最大、最密集的大型湖泊群和湖泊带。特殊的地理位置使其成为全球气候变化与区域性响应的重要研究对象。本文以青藏高原上149个典型湖泊为研究对象,利用Google Earth Engine平台提取了JRC、ERA5再分析影像资料中1985-2020年的湖泊面积以及气候
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青藏高原是世界上海拔最高、面积最大、地质年代最年轻、自然环境最独特的高原,是南极和北极之外的最大淡水储备库,其上星罗密布的湖泊,造就了中国最大、最密集的大型湖泊群和湖泊带。特殊的地理位置使其成为全球气候变化与区域性响应的重要研究对象。本文以青藏高原上149个典型湖泊为研究对象,利用Google Earth Engine平台提取了JRC、ERA5再分析影像资料中1985-2020年的湖泊面积以及气候相关特征,讨论了青藏高原上典型湖泊的面积变化模式、区域气候变化的年代划分、特征重要性以及气候特征对湖泊面积增长率的影响效应。主要工作和结论如下:（1）使用时间序列聚类算法,对141个湖泊的时序面积进行聚类,得出141个湖泊的面积变化可以分为三类:C1模式,湖泊具有缓慢增长趋势;C2模式,湖泊面积具有强烈波动性;C3模式,湖泊具有显著增长趋势。（2）对141个湖泊所在区域的气候分别聚类,寻找每个湖泊区域气候在时间上的分割点。结果显示湖泊区域性气候分割点集中在1995-2005年间,到2005年后区域气候进行更迭的湖泊数目较少。因此,2005年可以作为湖泊区域气候更迭的一个分割点。（3）在时序聚类的基础上,以C3模式的湖泊为研究对象,使用XGBoost模型作为湖泊增长率的回归模型提取影响预测湖泊面积的特征重要性,实验发现降水、蒸发/冷凝、地表温度重要性最高,与C3湖泊面积增长率相关性最高。基于正交思想搭建双机器学习模型,试验结果显示降水对湖泊面积增长率的影响效应最高,其次为蒸腾/冷凝作用;湖泊区域内降水月平均增加1毫米,C3类湖泊增长率会提升0.004667个百分点,冷凝作用每提升1毫米,C3模式湖泊增长率会提升0.002802个百分点。研究结果对理解全球气候变化和区域响应具有重要的意义,同时也对青藏高原湖泊演变和生态保护有一定的参考价值。
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