西藏中部湖泊全新世湖岸堤测年及古降水重建研究

The Qinghai-Tibetan Plateau (QTP) is regarded as the “water-tower of Asia”, its hydrological condition changes will have important impact on its own and the surrounding countries and regions. At present, there are more than 1000 lakes that larger than 1 km2 dispersed on QTP, many of them were surrounded by conspicuous paleoshorelines, indicating past lake had expanded, and the hydrological conditions then were better than modern. This project selects central Tibet as the study region because plenty of shoreline dating results was reported from this region during recent several years. We first re-date the shorelines that the reported ages have large differences among different researchers. Then we analysis digital elevation model data using geographic information system software and interpret remote sensing images, to reconstruct the lake extensions during high lake level stages and to identify whether the main rivers changed their channel routines during the Holocene, then to revise the watershed sizes accordingly. At last, to calculate the precipitation amounts of high lake level stages through the water-energy balance equation, and to explore spatial and temporal variations of precipitation in study region throughout the Holocene. We hope the research results of this project can play a role in our understanding of the past hydrological changes, understanding the changes of the present lake levels and predicting future lake level fluctuations, precipitation and runoff changes in QTP.

青藏高原被称为“亚洲水塔”，高原上水文条件的变化对其自身和周边国家、地区都将产生重要影响。高原上现有1000余个面积大于1km2的湖泊，许多湖泊四周有保存较好的全新世湖岸堤，指示过去湖泊曾扩张，当时高原上有比现在更好的水文条件。本项目拟选择西藏中部湖岸堤测年报道较多的区域作为研究区，汇总整理已有测年数据，对不同学者报道的湖岸堤年代存在较大差异的湖泊，用光释光测年重新厘定其年代。然后，通过地理信息软件分析数字高程数据，结合遥感影像解译，确定研究区湖泊在全新世高湖面时期的连通情况和入湖主干河流是否发生过改道外流，进而修改相对应的湖泊流域范围。最后，通过水能平衡方程重建研究区湖泊高湖面时期的降水量，并通过空间分析，探讨研究区全新世高湖面时期降水量的空间分布。希望本项目的研究成果对我们了解过去高原上水文变化、理解现在和预测未来高原上湖泊水位波动、降水量和径流量等水文要素变化起到一定作用。

本项目选择西藏中部湖岸堤测年报道较多的区域作为研究区，汇总整理已有测年数据，并对达则错、扎日南木错、当穹错、达瓦错湖四周的湖岸堤、湖相沉积和风积物等进行了光释光测年，厘定了这些湖泊高湖面出现的年代。本研究发现：在早全新世10 ka至8 ka期间，青藏高原中部湖泊都经历了比较稳定的高湖面时期，这一时期也是印度夏季风增强幅度最大的时期；8 ka之后，这些湖泊的水位都经历了不同程度的下降。有一些湖泊在8-7 ka期间水位就开始下降，其他一些湖泊水位在~6 ka开始下降，另有一些湖泊水位在4 ka以来呈阶梯式的波动下降。利用TraCE-21和KCM古气候模型的模拟数据，分析了西藏中部地区全新世以来的年降水量和季节降水量变化以及有效湿度的变化，结合现代青藏高原降水及水汽输送研究的最新成果，探讨了西藏中部地区湖泊全新世水位波动的原因和驱动机制。TraCE-21古气候模型模拟的年均降水量和净年均降水量变化趋势一致说明降水量变化可能是主导高原中部水平衡的主要因素，而蒸发量的变化可能是次要影响因素。KCM古气候模型模拟结果显示，早全新世青藏高原的年均降水量普遍增加，但是降水增加幅度在青藏高原西南部最大，且自西南向东北方向递减，降水在青藏高原东部略有减少。早全新世青藏高原的年净降水变化也是高原西南部增加幅度最大，往高原东北部递减。中全新世高原上的年均降水量和年净降水量仍然比现在多，且其空间变化也是高原西南部增加的幅度最大，往高原东北部减少，但其降水的总体增量要小于早全新世，说明中全新世的气候湿润程度要比早全新世弱。全新世高湖面时期高原西南部的降水量增加幅度最大，向内陆降水量增加幅度不断减小，从而使得高原西南部湖泊扩张幅度最大，高原腹地的湖泊扩张幅度较小。