青藏高原主要河源区水文水资源对气候变化的响应研究

近几十年青藏高原气温总体呈升高趋势。但是对于气温的大幅度上升, 对高原寒区水文要素究竟产生了什么样的影响，以及由于温度升高所导致的冰川融化和冻土退化对高原河流径流又产生怎样的影响，目前仍不清楚。进一步的研究需要将统计分析与具有物理基础的水文模型结合起来，建立高寒地区分布式水循环模型并通过模拟青藏高原主要河源区水循环要素和水资源的变化过程，量化径流对冰川冻土以及气候变化的响应结果。本项目中，我们拟以青藏高原六大江河源区 （长江，黄河，澜沧江，怒江，雅鲁藏布江，及印度河）为研究对象，分析该地区水循环要素与气候要素之间的关系，探讨气候变暖以及由于气候变暖导致的冰川冻土变化对水循环要素的影响归因，并通过建立包含冰川和冻土过程的陆面水文模式和数值模拟，揭示源区陆地水循环对气候变化的响应机理，为评估气候变化背景下未来江河源区水资源趋势预测和水资源管理提供理论基础和技术支撑。

近几十年青藏高原气温总体呈升高趋势。但是对于气温的大幅度上升, 对高原寒区水文要素究竟产生了什么样的影响，以及伴随着升温，冰雪融化对高原河流径流又产生怎样的影响，目前仍不清楚。本项目以青藏高原六大河源区为研究对象，充分利用多源水文气象数据信息，运用数理统计方法全面分析了青藏高原长江、黄河、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江和印度河源区降水、气温、径流、和蒸发等各水文变量与气候要素之间的关系，以及不同流域径流对气候变化的响应特征；发展和改进了包含融冰融雪及冻土过程适合高寒地区的分布式陆面水文模式；评估了气候变化背景下未来江河源区水资源的变化趋势。本研究在一定程度上提高了青藏高原大尺度陆面水文模拟水平，提高了源区陆地水循环对气候变化响应机理的认识，并为评估气候变化背景下未来江河源区水资源趋势预测和水资源管理提供理论基础和技术支撑。主要成果如下：1）首次建立了高原尺度陆面水文模型模拟框架，将度-日法冰川模块与VIC陆面水文模型链接，并量化了高原六大流域降雨径流、融雪径流、和冰川径流对各流域总径流的贡献；2）系统比较了再分析数据，卫星数据，及以观测为基础的网格数据对青藏高原降水时空特征的描述，并探讨了实时卫星降水在水文模拟中的应用潜力；3）首次评估了IPCC-AR5 中24个GCMs对青藏高原降水和气温的描述， 并预估了高原未来100年气候的可能变化趋势；4）预估了在未来气候变化情景下青藏高原主要江河源区水资源变化趋势，结果指出青藏高原主要河源区径流未来可能呈增加趋势。