【摘要】：氣候變暖及人類活動的加劇,影響了青藏高原上水資源的分配和變化。而空中水汽和云是高原陸地水資源的源、水循環(huán)中的活躍因子和影響氣候變化的重要變量,了解其分布特征和時空變化,對深入探討高原水資源的變化尤為重要。本文基于長時間序列的衛(wèi)星遙感資料、再分析資料和地面觀測資料,以高原氣候變化為出發(fā)點,從降水、蒸發(fā)、水汽、云、積雪等幾個方面分別分析了高原水資源的特征及變化,著重分析了空中水資源時空變化的特征,并結(jié)合高原水資源各個分量的研究結(jié)果初步探討了區(qū)域氣候變化對高原水資源的影響。研究結(jié)果表明,高原陸地水資源在不斷流失,流失的主要途徑有兩個：(1)氣溫升高蒸發(fā)增強(qiáng),水資源從空中流失；(2)氣溫升高使得冰雪融水增加,水資源從陸地上流失；且水資源的空中流失比陸地流失表現(xiàn)的更為明顯。此外,大自然雖然具有自我調(diào)節(jié)能力,但這種調(diào)節(jié)能力是否能延緩高原水資源的流失還不容樂觀。高原氣候變化使得水資源流失,其各分量的時空變化具體表現(xiàn)如下： 高原平均氣溫在時間演變上大致可分為四個時段：兩個相對低溫時段(1901-1940,1960-1985)和兩個相對高溫時段(1940-1960,1985-2011)。平均氣溫呈現(xiàn)先緩慢增加、后緩慢減小、再快速增加的趨勢,整體表現(xiàn)為增溫趨勢,增溫速率約為0.8℃/100a。氣溫的區(qū)域變化則表現(xiàn)為西北部增溫強(qiáng)、東南部增溫弱。平均最高氣溫和最低氣溫的年際變化趨勢與平均氣溫相似,且最低氣溫的增溫速率比最高氣溫快,使得日較差的年平均時間序列整體呈現(xiàn)明顯下降趨勢。三種氣溫對海拔高度都有依賴性,最低氣溫依賴度最高。 高原降水和蒸發(fā)的時空變化表現(xiàn)為,從1901-2011年,高原降水增加區(qū)域是減少區(qū)域的近2倍,但增加的速率卻沒有減少速率高,喜馬拉雅山區(qū)域降水減少最明顯,其減少速率大于-3mm/a。就整體而言,平均降水隨時間呈現(xiàn)弱的增加的趨勢。從1965-2011年,高原大部分區(qū)域蒸發(fā)皿蒸發(fā)量都為減小趨勢,符合“蒸發(fā)互補(bǔ)”理論,并由經(jīng)驗公式所得高原實際蒸發(fā)的變化進(jìn)一步驗證了這一現(xiàn)象。自80年代高原明顯增溫以來,實際蒸發(fā)增加趨勢也明顯增強(qiáng),而降水和蒸發(fā)的差值表現(xiàn)為弱的減小趨勢。 高原680-310hPa大氣可降水量最大值出現(xiàn)在高原東南角,約10mm；其次是沿喜馬拉雅山、祁連山及高原南側(cè),約5-7mm；最小值在高原中部。高原夏季大氣可降水量最多,其次是秋季、春季,冬季最小。1984-2009年,在680-310hPa層,高原大氣可降水量相比亞洲其他區(qū)域增加趨勢明顯,從其中心到四周增幅依次減弱,中部可降水量增速最快,最大值達(dá)2.4mm/10a,近十年增加了約平均值的1/2,與高原中部降水增加邊緣季風(fēng)區(qū)降水減少相一致。雖然高原大氣可降水量增加,但高原反而變干,增加的水汽并沒有儲存,使得水資源從空中流失,高原快速增溫引起實際蒸發(fā)增強(qiáng)是最可能的原因。 1984-2009年,總云量的年平均在高原西北部帕米爾高原區(qū)域、高原東南部以及高原的東側(cè)為高值中心,總云量的季節(jié)分布與高原地形及水汽輸送有很大關(guān)系。高原上云的輻射強(qiáng)迫始終為負(fù)值,從西部到東部逐步增強(qiáng)。高原總云量整體為減少趨勢,白天,卷云幾乎覆蓋整個高原,且變化最強(qiáng)烈,表現(xiàn)為明顯的減小趨勢,其次是深對流云,分布在高原的西北部和東南大部,呈明顯增加趨勢,深對流云的增加使降水增加的概率增大,是對水資源從空中流失的一種微調(diào)節(jié)。云總的光學(xué)厚度、云水路徑及云頂氣溫均成增加趨勢,云頂溫度的減少和高云的減少相一致。這些云特性的變化,對區(qū)域氣候是一種負(fù)反饋。 高原上的積雪1978.10-1987.8期間呈緩慢的增長趨勢,1987.7-2008.6期間呈平緩的減少趨勢,從2000.3到2012.3沒有明顯的變化。就區(qū)域變化而言,高原上積雪表現(xiàn)為增加趨勢和減小趨勢并存。高原上冰川自1980s以來呈現(xiàn)全面退縮的狀態(tài),且退縮速率在逐漸加劇,氣溫升高是唯一能夠合理解釋該現(xiàn)象的因素。降水是影響高原外流徑流的主要因素。高原外流徑流量并沒有隨著氣溫的增加而增加,可能是由于流域內(nèi)氣溫的升高導(dǎo)致了蒸發(fā)增加抵消了降水增加的水文效應(yīng)所致,而部分流域春季徑流卻有增加的趨勢,由氣溫升高引起冰雪融水增加的可能性較大,也是水資源流失的另一途徑。 就目前高原氣候變化的情況來看,高原仍然處在一個升溫的狀態(tài),在未來的幾年內(nèi)沒有明顯的轉(zhuǎn)向跡象,高原水資源依然會不斷流失。應(yīng)對高原水資源流失最有效的方法仍然是有效合理規(guī)劃現(xiàn)有的水資源,并努力以人力影響空中水資源時空分配以延緩流失。在影響高原空中水汽資源的諸多因子中,蒸發(fā)在其中占很重要的作用,氣溫、日照時數(shù)、風(fēng)速均對高原上的蒸發(fā)有顯著影響,且影響因子排序為：氣溫風(fēng)速日照時數(shù)。此外,高原春夏季沙塵氣溶膠近年來呈現(xiàn)下降趨勢,且它和降水呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān),是對高原水資源空中流失的又一微調(diào)節(jié)。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TV213.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 蒲健辰,姚檀棟,王寧練,蘇珍,沈永平;近百年來青藏高原冰川的進(jìn)退變化[J];冰川凍土;2004年05期

2 魯安新;姚檀棟;王麗紅;劉時銀;郭治龍;;青藏高原典型冰川和湖泊變化遙感研究[J];冰川凍土;2005年06期

3 賴祖銘;氣候變化對青藏高原大江河徑流的影響[J];冰川凍土;1996年S1期

4 郝振純;王加虎;李麗;王振華;王玲;;氣候變化對黃河源區(qū)水資源的影響[J];冰川凍土;2006年01期

5 劉時銀,魯安新,丁永建,姚檀棟,丁良福,李剛,Hook RogerL;黃河上游阿尼瑪卿山區(qū)冰川波動與氣候變化[J];冰川凍土;2002年06期

6 楊針娘,胡鳴高;青藏高原東部河川徑流特征[J];冰川凍土;1990年03期

7 謝昌衛(wèi),丁永建,劉時銀,王根緒;長江-黃河源寒區(qū)徑流時空變化特征對比[J];冰川凍土;2003年04期

8 魯安新,姚檀棟,劉時銀,丁良福,李剛;青藏高原各拉丹冬地區(qū)冰川變化的遙感監(jiān)測[J];冰川凍土;2002年05期

9 劉時銀,上官冬輝,丁永建,韓海東,張勇,王建,謝昌衛(wèi),丁良福,李剛;20世紀(jì)初以來青藏高原東南部崗日嘎布山的冰川變化[J];冰川凍土;2005年01期

10 周陳超,賈紹鳳,燕華云,楊貴林;近50a以來青海省水資源變化趨勢分析[J];冰川凍土;2005年03期

本文編號：2797476