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中国积雪融水量估算及其过去和未来变化研究获重要进展

时间:  2022-04-02 09:08  点击:  
  积雪融水是重要的淡水资源,地球上超过六分之一的人口主要依靠融雪水作为水源。在我国西北干旱区,融雪径流约占流域径流量的20~70%。气候变暖改变了降雪/降雨比例、融雪时间和速度等,这不仅改变了流域径流的年内分配,也影响了流域年径流量。获取气候变化下的融雪水量及其变异性,对区域特别是干旱区水资源的规划和管理等具有重要意义。但目前有关融雪径流的估算及其变化研究主要在流域或区域尺度上开展,在全国尺度上则主要以雪水当量表征,有关积雪融水的时空变化及其对气候变化的响应尚不明确。 

  基于上述科学问题,中国科学院西北生态环境资源研究院(以下简称“西北研究院”)冰冻圈水文团队构建了大尺度积雪融水模型,以高分辨率(0.5′,约1km)的月尺度降水和气温为主要驱动数据,估算了中国1951~2017年的月、年融雪水量,并利用降雪量、雪深、积雪范围和雪水当量等数据对模型变量进行了综合间接验证,在此基础上预估了RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5三种情景下未来中国融雪水量的可能变化。 

  研究发现,中国年均(1951~2017)融雪水量约为2410×108 m3/year,其中三大稳定积雪区北疆、东北和青藏高原分别约为180×108 m3/year、420×108 m3/year和1150×108 m3/year。1951至2017年间,全国范围积雪融水量呈减少趋势,但没有通过显著性检验(图1),而青藏高原融雪水量则呈一定的增加趋势,北疆、东北地区最近10年来增加明显。 在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下,中国融雪水量未来总体呈现减少趋势(图2),约可能已在2020年前后达到峰值;未来北疆、东北地区融雪水量相对平稳,但青藏高原地区的减少信度高;不同情景下未来融雪水量差异较大,2011~2040(2041~2070,2071~2099)年中国年均融雪水量相对于参照期(1981~2010年),分别约减少10.4%(15.8%,13.9%)、12.0%(17.9%,21.1%)和11.7%(24.8%,36.5%;图3),低碳发展是我国融雪水量稳定的关键。 

  该成果以Trends and variability in snowmelt in China under climate change为题发表在水文学TOP期刊Hydrology and Earth System Sciences。西北研究院阳勇助理研究员为论文第一作者,陈仁升研究员为论文通讯作者。 

  该研究获国家重点研发计划(2019YFC1510505)、国家自然科学基金重大项目(41690141)等联合资助。 

  文章链接


中国及其三大稳定积雪区年融雪水量变化(1951~2017
 

 

不同RCP气候变化情景下未来中国融雪水量的可能变化

3 RCP2.6RCP4.5RCP8.5情景下中国未来不同时期(2011-20402041-20702071-2099)年均融雪水量与参照期(1981-2010年)的差异(mm

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