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新疆生地所发现“中亚水塔”持续萎缩
添加时间:2018-04-13

  天山被誉为“中亚水塔”,横亘于欧亚大陆腹地,长约2500km,南北平均宽250至350km,由一系列高大山地、山间盆地和谷地组成,是世界上距离海洋最远的山系,也是现代冰川最发育的山系之一。天山作为中亚干旱区的主要水源地,水资源的形成、补给、转化等独具特色,在世界干旱区都具有很强的代表性。气候变化导致的水系统变化对中亚乃至丝绸之路经济带建设都有着重要影响。天山连接中国新疆及中亚五国之三(哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦等国),水系统构成复杂,科学问题突出,被国际上多个研究小组关注。德国地球科学研究中心Farinotti小组、瑞士科学家Sorg团队、荷兰科学家Immerzeel团队以及全球山区气候变化研究组的Nick Pepin团队等近期在Nature Geoscience、Nature Climate Change、Science等刊物上纷纷发文研究天山地区的水系统变化、冰川动态以及气候变化对径流的影响等。中亚天山作为高亚洲的重要组成部分,成为全球变化研究的热点区域。

  中国科学院新疆生态与地理研究所研究员陈亚宁团队在国家自然科学基金资助下,采用站点观测资料、再分析格点数据及遥感影像资料等多源数据,以气温因子为切入点,解读了气温在降水形式、冰川和积雪等变化过程中的驱动作用,揭示了气温、降水、降雪率、冰川及积雪等各个气候因子之间的内联关系,对中亚天山地区的水文水资源要素进行了系统研究。

  初步结果显示,在过去的半个多世纪,中亚天山山区的气温升高速率明显高于全球的增温速率,达0.36至0.45℃/10a。温度升高导致天山山区水文要素和水资源总量发生变化。97.52%的冰川表现为退缩状态,2.14%的前进,没有明显变化的冰川仅0.34%;尤其近10余年,温度升高且高位震荡致使山区积雪呈明显减少趋势,其中,中天山地区的最大和最小积雪面积减少率分别为-672 km2/a和-60 km2/a;影响冰川积、消融变化及水文过程的山区降雪率改变,降低了2至3个百分点;水资源储量在过去10余年间以每年22.3亿方的速度减少。同时,基于CMIP5气候情景和21个GCMs模式预测结果表明在未来的半个多世纪中天山山区的水资源储量将继续处于亏缺状态,尤其在中天山、北天山以及东天山一带表现突出。“中亚水塔”正处于强烈萎缩状态。研究成果发表于《科学报告》(Chen, Y. et al. Changes in Central Asia’s Water Tower: Past, Present and Future. Sci. Rep. 6, 35458; doi: 10.1038/srep35458)。

  文章链接

  

  中亚天山典型冰川的分布和变化

  

  a.研究区域;b和c分别是气温和降水变化;d和e分别是各子区域气温和降水变化;f和g分别是各子区域气温和降水的季节变化。