针对这一难题,慕士塔格西风带环境综合观测研究站在不同海拔高度布设了水文—气象—冰川观测网。中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心、青藏高原研究所苏凤阁研究员课题组的阚宝云博士及合作者利用这些实测气象数据获得了降水梯度和气温梯度,进而反演出了具有流域代表性的气象数据;同时,还利用冰川物质平衡观测数据计算出了冰、雪度日因子。这使得在叶尔羌河上游流域成功搭建含有冰川模块的VIC-Glacier水文模型,并对流域的水文过程进行合理模拟成为可能。研究结果表明:1)基于观测的降水-气温梯度校正可有效提高高山区流域降水、气温的合理性(图1);2)冰川融水是叶尔羌河上游流域主要径流补给成分,约占流域总径流的52%(图2);3)60%以上的流域总径流来自于海拔5000 m以上区域,其中63%来源于冰川融水(图3);4)冰川融水径流、中-高海拔地区径流和暖季温度是控制1965-2015年流域总径流变化的主要因素,但降水补给径流、融雪径流和低海拔地区的径流对流域总径流的影响逐渐增大(图4)。本研究首次基于地面实测明晰了叶尔羌河上游高山区降水的量级及其时空分布特征,填补了该冰川流域高山区降水未知的空白,使流域水文过程模拟和产流机制分析成为可能。
该成果发表在Journal of Geophysical Research: Atmospheres,论文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2017JD028055。
以上研究得到了“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”专项(XDA20060202),中国科学院国际合作局对外合作重点项目(131C11KYSB20160061),及国家自然科学基金项目(91747201)的资助。
![](http://www.itpcas.ac.cn/kycg/yjcg/201808/W020180821617866150578.png)
图1 1960-2015年叶尔羌河上游流域的多年平均年降水量和气温空间分布图
(a/c) 未经降水梯度/气温梯度校正;(b/d) 经过降水梯度/气温梯度校正
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图2 冰川融水径流、融雪径流和降雨径流对流域总径流的年际(a)和年均(b)贡献率
![](http://www.itpcas.ac.cn/kycg/yjcg/201808/W020180821618568754263.png)
图3 三大高程带径流及各高程带的径流组分、流域网格数
![](http://www.itpcas.ac.cn/kycg/yjcg/201808/W020180821618850578995.png)
图4 流域模拟和实测总径流、三大径流组分和三大高程带径流的年际变化