冰川變化對水資源及海平面變化的影響

冰川被譽為“固體水庫”，是青藏高原及周邊地區(qū)水塔的重要組成部分。在我國西北干旱地區(qū)和中亞干旱區(qū)，高山冰川融水對河川徑流起到“削峰填谷”的作用，即：在干旱年份，冰川消融量增大，對河川徑流的補給增強，從而緩解下游地區(qū)的干旱；在濕潤年份，冰川消融減弱，對河川徑流的補給減少，從而使河川徑流量的變化趨于平緩。例如，印度河流域正常年份?7?月的冰川融水對同期徑流的貢獻(xiàn)約為?53％，但在干旱年份可達(dá)?63％。然而，冰川的這種作用隨著流域內(nèi)冰川規(guī)模的變化而發(fā)生變化。因此，揭示冰川變化對水資源的影響，對于干旱地區(qū)水資源的合理規(guī)劃與利用具有重要的意義。另外，鑒于全球山地冰川變化對海平面上升的重要影響，以及青藏高原及周邊地區(qū)冰川作為全球山地冰川的重要組成部分，因此，認(rèn)識青藏高原及周邊地區(qū)冰川變化對海平面的影響，將有助于理解青藏高原及周邊地區(qū)冰川在全球變化研究中的作用。

青藏高原及周邊地區(qū)冰川的未來變化

關(guān)于流域尺度或區(qū)域尺度冰川變化的預(yù)測，目前大多利用冰川學(xué)的相關(guān)模型來進(jìn)行計算。最近的一項研究表明，在未來全球升溫?1．5°C?的情況下（相當(dāng)于典型濃度排放路徑?RCP2．6?情景下的升溫），青藏高原及周邊地區(qū)將升溫?2．1°C±0．1°C，這將導(dǎo)致到21?世紀(jì)末青藏高原及周邊地區(qū)冰川的冰儲量減少到目前的?64％±7％，面積減少到目前的?64％±8％。在極端排放情景下（RCP8．5），到?21?世紀(jì)末青藏高原及周邊地區(qū)冰川的冰儲量和面積將分別減少到目前的?36％±5％?和?32％±5％。未來全球升溫?2°C?情況下全球山地冰川冰量變化的預(yù)估結(jié)果表明，到?21?世紀(jì)末全球山地冰川冰儲量將減少?64％±5％，青藏高原及周邊地區(qū)冰川冰儲量減少比例在中亞地區(qū)達(dá)到?80％±7％，在青藏高原西部地區(qū)高達(dá)?98％±1％。基于不同氣候條件下冰川變化的經(jīng)驗關(guān)系，對我國冰川未來變化的預(yù)估結(jié)果表明，在未來?2030?年、2070?年和?2100?年氣溫分別上升?0．4°C—1．2°C、1．2°C—2．7°C和?2．1°C—4．0°C?情況下，屆時我國冰川面積將分別減少?12％、28％?和?45％。由此可見，不同預(yù)估結(jié)果之間還存在一定的差異，今后應(yīng)在預(yù)估方法、模型等方面進(jìn)行進(jìn)一步的完善，以降低預(yù)估的不確定性。

冰川變化對水資源的影響

在流域尺度上，冰川對于水資源的重要性評價主要包括?3?個方面，即：固體冰儲量、冰川融水量或冰川融水對出山徑流的貢獻(xiàn)，以及氣候變暖情況下冰川融水徑流峰值的出現(xiàn)時間（融水徑流峰值出現(xiàn)之前，冰川融水徑流處于增加趨勢，之后冰川融水徑流將處于減少趨勢）。前文已經(jīng)介紹了青藏高原及周邊地區(qū)冰川的冰儲量，而且我國?2?次冰川編目也已經(jīng)給出了我國不同時期的冰川的冰儲量狀況（即?20?世紀(jì)?70?年代時約為?5?600?立方公里，2010?年前后為?4?494?立方公里）。因此，此處僅就氣候變暖情況下青藏高原及周邊地區(qū)冰川變化對融水徑流的影響予以說明。

最近對我國冰川融水徑流的估算結(jié)果表明，我國冰川每年的融水徑流總量為?629．56?億立方米，較以前的估算值（604．65?億立方米，主要依據(jù)?1990?年之前資料計算）略高，這反映了過去氣候變暖背景下冰川融水徑流的增加趨勢?；谠鲁叨鹊亩热漳Ｐ蛯?1961—2006?年時期塔里木河流域各水系冰川物質(zhì)平衡和融水徑流序列進(jìn)行了重建，結(jié)果表明：塔里木河流域多年平均冰川融水徑流量為?144．16?億立方米，冰川融水對河流徑流的貢獻(xiàn)在?1990?年之后明顯增大；1991—2006?年冰川融水對河流徑流的補給比例由?1961—1990?年的?41．5％?增加到?46．5％；塔里木河流域出山徑流年際變化與冰川融水徑流年際變化過程基本一致，并均呈上升趨勢；河流徑流量增加量中約?3／4?以上源于冰川消融增強的貢獻(xiàn)。1961—2006?年河西內(nèi)陸河流域各河流冰川融水徑流都呈增加趨勢，冰川融水補給率從?1961—1990?年的?15．1％?增加到?1990?年之后的?19．4％。對石羊河冰川融水徑流過去變化的重建和未來不同氣候情景下的預(yù)測結(jié)果表明，1961—2008?年冰川融水徑流以每年?7?900?立方米的速度增長，之后冰川產(chǎn)流量呈下降趨勢。因此，該流域融水徑流在?21?世紀(jì)初已經(jīng)到達(dá)峰值，即拐點已經(jīng)產(chǎn)生，是目前我國冰川融水徑流被發(fā)現(xiàn)已經(jīng)達(dá)到峰值的唯一流域。表?2?列出了在未來氣候變暖情景下青藏高原及周邊地區(qū)主要河流冰川融水徑流峰值的出現(xiàn)時間。從該表可以看出，青藏高原及周邊地區(qū)大部分河流冰川融水徑流峰值的出現(xiàn)時間將多在?20?世紀(jì)?30—40?年代。這意味著應(yīng)盡早開展冰川融水徑流變化對下游地區(qū)的影響與適應(yīng)性對策研究。

相關(guān)文章