稳定同位素与水循环耦合模型的建立及在喜马拉雅山卡鲁雄曲-空莫错-沉错流域的应用

青藏高原是冰川和湖泊集聚区，近期气候变化已导致了冰川和湖泊的显著变化，进而对区域生态环境和水资源分布产生影响。正确认识冰川-湖泊相互作用的水文过程及其对气候变化的响应具有十分重要的意义。本研究拟基于分布式水文模型WASH123D发展稳定同位素与水循环耦合水文模型，并将其应用于青藏高原南部卡鲁雄曲-空莫错-沉错这个冰川与内陆湖共生且水文气象观测基础较好的典型流域。在补充观测的基础上，使用耦合模型集成分析该流域的水文气象数据和多种水体中稳定同位素的精细观测数据，完成对模型中同位素转化等关键过程的参数化；定量描述不同水体中稳定同位素的时空分布，揭示其相互作用和转化机制；并对未来气候变化背景下的冰川-湖泊变化进行情景分析。本课题对于我国寒区同位素水文模型的发展和水循环过程的模拟研究具有重要的科学意义和实用价值。

本项目在卡鲁雄曲-空莫错-沉错流域开展了一系列常规水文及稳定同位素观测，包括（1）径流和湖泊的水位水温、土壤温度湿度以及降雨、河水和湖水等同位素水样的长期观测，（2）每年5月、7-8月以及10月的常规水文观测和水体同位素采样，（3）降雨梯度观测、降雨同位素水文过程加密观测和河道断面尺寸测量，获取了丰富的数据资料。在分布式水文模型WASH123D的基础上，发展了稳定同位素与水循环耦合模型；利用获取的数据资料完成流域水文建模，并将模拟结果与野外观测数据进行对比，完成了模型参数方案的校核和验证，定量分析了卡鲁雄曲的径流补给以及空莫错和沉错湖的水文分量及其同位素组成，揭示了该冰川-径流-湖泊流域不同水体间的相互作用和转化机制。以上工作对我国寒区同位素水文模型的发展和水循环过程的模拟研究具有重要的参考价值。