青藏高原西部湖泊水位波动及其对气候的响应

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湖泊作为一个区域水体的汇总,其面积、水位和体积的变化都是对流域气候变化的综合反映。湖泊作为生态系统的关键节点,对生态环境产生重要影响。青藏高原湖泊对气候波动变化极为敏感,是揭示气候变化与区域响应的重要载体。本研究利用遥感影像和雷达测高数据,通过对青藏高原西部典型封闭湖泊昂拉仁错和仁青休布错的研究,构建了 2003~2009年期间研究区湖泊面积、水位年际尺度时间变化序列,并建立湖泊相对水量变化序列;结合流域内气象站点数据和卫星降水数据分析研究区湖泊变化的主要影响因素,探讨了封闭湖泊变化对气候的差异响应从而为全球变化提供参考资料。主要结果如下:(1)2003~2009年期间,昂拉仁错和仁青休布错湖泊水位均以2006年初为转折点,呈现先降低再升高趋势,上升速率大于下降速率;年内变化上,每年10月或11月湖水位达到年内最高值,2月或3月为年内最低值。2003~2005年昂拉仁错湖泊水位下降了 0.65m,平均0.22m/a,2006~2009年水位上升了 1.14m,平均0.38m/a。2003~2005年仁青休布错水位下降了 0.23m,平均0.08m/a,2006~2009年水位上升了 0.78m,平均 0.26m/a。(2)两湖泊面积以2005年或2006年为转折点,同样呈现先萎缩再增长趋势,整体变化趋势为萎缩。2003~2009年昂拉仁错面积变化率为0.95%,最小值为495.23m2;仁青休布错面积变化率为1.01%,最小值为186.07m2。季节变化上,冬春季节均出现小峰值,秋季均为大峰值。从空间变化上,湖面明显变化区域主要分布在昂拉仁错的东部、西南部、西部以及仁青休布错的西南部区域。(3)相对水量变化整体变化趋势与面积和水位一致,先减少再增加趋势。2003~2009年昂拉仁错相对水量累积变化和相对水量变化的平均值分别为-2.05×107m3-0.40×106m3;仁青休布错相对水量累积变化和相对水量变化的平均值分别为-0.94×m3、-0.03×106m3。年内变化上,昂拉仁错夏半年(6~11月)和冬半年(12~5月)相对水量累积变化平均值分别为-3.27×107m3、-2.63×107m3,相对水量变化平均值分别为0.15×106m3、0.003×106m3;仁青休布错夏半年和冬半年的相对水量累积变化的平均值为0.70×107m3、-1.32×107m,相对水量变化平均值分别为-0.04×106m3、-0.10×106m3。湖泊水量变化差异的主要是由于夏半年水量变化引起的。(4)气候变化是湖泊动态变化的驱动因子,昂拉仁错和仁青休布错对气候波动十分敏感。降水量、气温、地温、蒸发量等参数与湖泊面积、水位变化密切相关。对昂拉仁错而言,长期降水量变化直接导致地表径流量和湖面降水发生变化是昂拉仁错水量变化的主要因素,相对湿度和蒸发量的变化是次要因素。对于仁青休布错而言,地温和蒸发量变化导致流域内冰川及冻土消融量变化是仁青休布错水量变化的主要因素,而气温和降水量变化是次要因素。(5)相似的气候条件下,区域相近的湖泊对气候变化响应存在明显差异性。昂拉仁错流域范围大,湖泊补给系数大,降水空间分布不均且变异系数大,受冰川和河流分布等下垫面因素影响,受入湖径流、降水等影响大,湖泊水位面积变化剧烈。仁青休布错流域面积小,补给系数小,降水变异系数小,入湖水量稳定,湖泊变化相对稳定。
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