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科考发现:可可西里气候“暖湿化”加剧

科考发现:可可西里气候“暖湿化”加剧

人民日报中央厨房-蓝蓝天工作室 吴月辉
2020-04-07 09:21

        由中国科学院青藏高原研究所牵头的第二次青藏科考湖泊演变及气候变化响应科考分队,近期对可可西里地区的主要湖泊进行了系统考察,首次获得这个区域大中型湖泊水下地形、水质剖面等数据。考察结果显示,近几十年来,可可西里地区湖泊面积明显扩张,水量增加,多数湖泊扩张20%以上。

        科考分队队长、中科院青藏高原所湖泊与环境变化团队负责人朱立平研究员认为,这个区域湖泊面积的扩张更多应该是与降水增多和冻土退化引起的地下水含量增加有关。这是一种气候“暖湿化”的表现。

        可可西里特拉什湖畔的工作平台和橡皮艇。科考队员利用工作平台钻取湖泊岩芯,利用橡皮艇走航测量湖泊深度。 

        多数湖泊面积增加20%以上,不少湖泊盐度随之下降

        美丽的湖泊胜景,在青藏高原上的可可西里地区并不少见。我国一半以上面积的湖泊,都位于青藏高原地区。而在可可西里,区域内的湖泊密度(单位陆地面积内的湖泊面积)高达6.3%,是青藏高原平均湖泊密度的3倍以上。

        尽管可可西里地区湖泊众多,但一直以来都缺乏系统的基础调查,是青藏高原湖泊变化研究中的资料匮乏区。

        “本次考察是对该区域湖泊的首次全景式扫描。”朱立平说。

        考察队全面测量了该区域特拉什湖、乌兰乌拉湖、永红—西金乌兰湖、勒斜武担湖、太阳湖、可可西里湖、盐湖7个主要湖泊的水下地形,并获取了这些湖泊的水质剖面数据。考察结果显示,可可西里区域湖泊与西藏南部地区近似大小的湖泊相比,具有水深相对较小的特点。比如,特拉什湖最深处仅为9.7米、西金乌兰湖平均深度只有5.4米。

        考察结果还显示,近几十年来,随着降水增多和冻土退化,可可西里区域湖泊面积明显扩张,水量增加,多数湖泊扩张20%以上。其中,永红—西金乌兰湖扩张最为明显,面积由第一次科考时的416.1平方公里,扩张到615平方公里,增大了近一半。随着面积的扩张,不少湖泊盐度随之下降。

        科考队员在勒斜武担湖作业。队员鞠建廷、陈浩和乔宝晋驾驶橡皮艇走航测线。 

        降水增多和冻土退化引起地下水含量增加,是湖泊扩张的主要原因

        “对于整个青藏高原来讲,降水增加是2000—2013年高原湖泊水量增加的主要原因,特别是羌塘东部和可可西里地区,降水的贡献超过70%。”朱立平说,“可可西里地区2012—2019年期间每年平均降水量大概367.8毫米,与1990—2011年期间的315.1毫米相比,年平均降水增加了16%,2017—2018年年平均降水量超过439毫米。”

        朱立平认为,相对于降水增加,冰川退缩对于可可西里区域湖泊面积的增加贡献并不多。

        “这个区域冰川退缩只有10%—20%,相对于藏南、藏东南一带40%—50%的退缩幅度来说,并不是特别强烈。这里主要的问题是冻土退化。由于地温在升高,导致地下冰不断融化,地下水含量在增多。所以说,这个区域湖泊面积的扩张更多应该是与降水增多和地下水含量增加有关,我们初步估计,大约65%左右是由于降水增加引起的。

        近年来,在我国西北地区不少地方,干涸多年的湖泊“起死回生”,降水量呈现明显增加趋势,在气温上升的同时出现“变湿”趋势。可可西里区域湖泊面积的扩张,是否也是气候“暖湿化”的一种表现呢?

        “可以说这是一种气候‘暖湿化’的表现。”朱立平表示。

        他进一步解释道:“我们可以从两个方面来判定‘暖湿化’:一是气候变暖。根据监测数据,青藏高原地区1990—2017年间升温速率0.39℃/10年,可可西里地区0.59℃/10年,高于青藏高原的平均变暖速率,可以说变暖速率是较快的;二是降水增加,近些年来可可西里地区的降水增加也是较多的。

        科考队员在特拉什湖作业。队员鞠建廷和陈浩在检查测深导航仪器上的数据和测线。 

        填补水下地形测量的空白,了解湖泊绝对水量变化情况

        在过去50年中,青藏高原大于1平方公里的湖泊数量从1081个增加到了1236个,湖泊面积也从4万平方公里增加到了5万平方公里。但我们对这些湖泊之下发生了什么,却一直知之甚少。

        1973年,中国科学院青藏高原综合考察队正式成立,开始第一次对青藏高原进行大规模综合科考。但遗憾的是,受条件限制,第一次青藏科考关于湖泊水深和水质的资料,仅限于近岸湖区,其代表性不足,完整的水下地形测量基本没有,留下了大量空白区域,很大程度上限制了对青藏高原湖泊水文状况的研究。

        2017年,第二次青藏高原综合科学考察启动,这是我国自20世纪70年代后再次对青藏高原展开的大规模综合性科考。对可可西里区域主要湖泊的考察和测量被列入计划。

        “我们这次为什么想去测量这些湖泊呢?”朱立平说,“过去几十年,对青藏高原湖泊面积变化,我们通过遥感资料都是清楚的,但绝对水量变化是不知道的。面积与水量的扩张幅度并不一致,因为水下的地形不一样。比如一个碟形的湖和一个盆形的湖,同样的面积变化下,水量变化完全是不一样的。所以我们必须要测量湖泊的水下地形,才能了解其绝对水量变化的情况,因为这是认识区域水循环过程的关键。”

        顺利完成对可可西里湖的考察工作后,科考队员在湖边合影。 

        为“亚洲水塔”的动态变化及其对气候变化的响应机理研究,提供数据支撑

        科考分队由中科院青藏高原所、北京大学、南京大学等5家单位28人组成,2019年10月15日,由青海省境内沱沱河以北的二道沟进入可可西里自然保护区,历经32天,全程1400公里,考察路线覆盖了可可西里自然保护区全境。考察队驾驶挂载声呐设备的橡皮艇走航式测量湖泊水深,总测线长1280公里,涵盖湖面面积共计2330平方公里。

        除了测得一系列数据之外,科考队还采集了湖泊沉积样品7个、湖泊与河流水样25个、表土样品102个,并在10至40米不等水深处钻取湖泊岩芯10支。其中,可可西里湖和乌兰乌拉湖的湖泊岩芯,是目前该区域主湖区的最长样本,有望反映过去1万年以来气候变化和湖泊环境演化过程。

        朱立平说:“可可西里区域湖泊测量的难度很大,主要是测量时间窗口短和自然环境恶劣。我们测量作业时乘坐的都是橡皮船,这种小船在恶劣的风浪天气里还是很危险的。此外,有时需要夜航作业、有时野外露营住宿遇到攻击性野生动物等,这些都给我们的工作带来了很多困难和挑战。”

        科考队刚进入可可西里第二天,在前往特拉什湖的路上遭遇陷车。 

        青藏高原第二次科学考察启动以来,湖泊演变及气候变化响应科考分队已获取70多个湖泊超过2万平方公里面积的实测资料。根据初步研究,研究人员预测,在当前气候条件不变情况下,未来整个藏北地区湖泊面积仍会增加。以1995—2015年为基准进行预测,估计2016—2025年湖泊面积会增加10%—20%。如果未来气候变得更‘暖湿化’,湖泊面积增加速度也会相应提高。

        今年,科考分队将继续在青藏高原进行湖泊实地考察,最终将获取近100个湖泊的实测水深数据。

        “未来,科考分队将在这些数据的基础上,通过数字地面高程数据和已测湖泊的面积—水量模型,估算整个青藏高原的湖泊水量及其变化,并分析其与气候变化的关系,为‘亚洲水塔’的动态变化及其对气候变化的响应机理研究提供数据支撑。”朱立平说。(人民日报中央厨房·蓝蓝天工作室  吴月辉)

本文由 融合号 编辑发布
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