怒江上游流域冰雪融水-径流过程及影响机制研究

Meltwater runoff processes are hotspot and difficulty scientific problems in hydrology study in High Cold Alpine Areas，have important practical implications for development, utilization and protection of water resources in western China. In this project，the upper Nujiang River Basin is taken as study area，snow and glacier runoff processes simulations are carried out by using hydrological model. Ground observation precipitation data are scarce and the existing basin scale meltwater-runoff model generate rough results, are two important problems for hydrological simulation studies. This project firstly study the correct methods for remote sensing precipitation data in the complex terrain and snow frequently area; On the basis of corrected precipitation data，the precipitation distribution pattern are analyzed，then the mechanism of precipitation variation influence on meltwater runoff processes are revealed according to simulations；Considering the spatial features of individual glaciers， the glacier melt runoff models will be Improved，and then study the influence of parameterization way of glaciers spatial features on meltwater runoff processes simulation. On this basis, the characteristics and trends of meltwater runoff process of upper Nujiang River Basin will be analyzed. The project can provide technical support for some studies like adaption of Nujiang River Basin Water Resources to climate change, and also can provide a reference for the meltwater process study in data scarcity High Cold Alpine Areas.

冰雪融水径流研究是高寒山区水文研究的热点和难点，对我国西部地区水资源的开发利用和保护具有重要的现实意义 。本项目以怒江上游为研究区，拟通过水文模型模拟开展冰川积雪融水-径流过程研究。地面观测降水数据稀缺、现有流域尺度冰雪水文模型模拟精度不足是开展模拟研究面临的重要问题。本项目首先在经过校正的遥感降水数据基础上分析怒江上游流域降水分布规律，并通过模型模拟揭示降水变化对冰雪融水-径流过程的影响机制；考虑独立冰川的空间分布信息，改进现有模型中的冰川消融模拟功能，研究冰川空间分布形态的参数化方式对冰川融水过程模拟的影响；在此基础上，解析怒江上游冰雪-径流特征并分析其变化趋势。本项目可为怒江流域水资源应对气候变化等研究提供技术支撑，为降水资料稀缺的高寒山区流域冰雪水文过程研究提供参考。

冰雪融水径流研究是高寒山区水文研究的热点和难点，对我国西部地区水资源的开发利用和保护具有重要的现实意义。本项目以怒江上游为研究区，拟通过水文模型模拟开展冰川积雪融水-径流过程研究。本项目①针对TRMM降水数据对固态降水（降雪）信息的估计不足，提出引入遥感积雪数据进行多源遥感数据信息融合的校正方案；在经过校正的遥感降水数据基础上分析了怒江上游流域降水分布规律；②基于遥感技术，提出了一种针对高原山地阴影区冰川的识别方法，提升了冰川信息自动提取工作的效率；③分析了怒江流域冰川空间分布特征以及近40年来冰川的变化特征，发现近40年来怒江流域冰川总面积退缩十分显著，约减少了20.65%，平均每年退缩0.52%；总体上较大的冰川无论是面积还是数量都显著减少，而小冰川的总面积和数量有所增加；流域内冰川的最低海拔上升了近200米；面积中值高度由原来的5225米，升高到5369米，而冰川退缩主要集中在中值高度以下区域，占总退缩面积的62.6%；海拔5600米以上区域的冰川面积几乎没有变化；④采用融合面向独立冰川空间分布信息的方式，改进了冰川消融模拟方法，结果表明模型模拟效果良好，能有效模拟冰川的面积变化以及冰川消融量；在此基础上，发现流域的冰川消融量呈显著减少趋势，年均减少1亿方左右；其中2000前以前冰川消融量年均减少1.43亿方，2000年以后年均减少0.36亿方，说明冰川消融在经过2000年左右的加速消融后，消融速度有所减缓；相应的，冰川消融量对于径流的补给比例也呈现出显著的减少趋势，其中2000年以前补给比例平均为7.12%，2000年以后的补给比例减少到4%左右。本项目的研究结果可为怒江流域水资源应对气候变化等研究提供技术支撑，为降水资料稀缺的高寒山区流域冰雪水文过程研究提供参考。