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青藏高原積雪變化的水文效應(yīng)
積雪年內(nèi)的積累和消融過程是青藏高原水文循環(huán)的重要組成部分,融雪補給提供了上千萬人的淡水資源,突然的大型融雪過程也會產(chǎn)生融雪型洪水,造成災(zāi)害。典型的積雪消融過程包括積累期、融雪前期和融雪期。積累期,積雪基本以升華和風(fēng)吹雪?2?種形式損耗和遷移,徑流以基流為主,變化小。融雪前期,積雪損耗主要表現(xiàn)為蒸發(fā)與融化。一天之中氣溫較高時有融雪出現(xiàn),形成“坡面漫流”,但總體上溫度相對較低,不足以形成大規(guī)模的融雪徑流。融雪期,積雪消融較快,徑流流速和水深突然加大,山間出現(xiàn)漫流。
青藏高原不同區(qū)域融雪特點各異。例如在海拔較高、緯度較低的地區(qū),年內(nèi)任何季節(jié)都可能降雪,因而消融沒有明顯的季節(jié)性。這使得融雪過程觀測與模擬更為困難。因此,通常利用地面與遙感觀測標(biāo)定和改進過的水文模型來研究流域尺度的融雪過程。幾個典型的流域研究表明,積雪消融產(chǎn)生的融水在徑流中占比具有明顯差異。雅魯藏布江及其支流,冰雪融水補給比重可占到徑流比重的?9.7%。在長江河源區(qū),河流特征主要為以降水為主的混合補給型。該區(qū)流域海拔高,冰川及凍土發(fā)育,積雪多以斑狀積雪分布,冰雪融水占到徑流比重的?13.6%。祁連山黑河上游約?16.1%,這與不同流域的積雪發(fā)育以及水熱差異有關(guān)。盡管融雪在總徑流中的占比并不算大,但是融雪的峰值一般出現(xiàn)在春季末期,正是農(nóng)業(yè)灌溉的黃金時期,也是自然植被生長的關(guān)鍵期,融雪對土壤水分和河川徑流的補給無疑是至關(guān)重要的。
氣候變化對青藏高原地區(qū)積雪水文過程影響顯著。近年來,針對青藏高原地區(qū)積雪水文的研究一致發(fā)現(xiàn)融雪徑流增加和融雪峰值前移的現(xiàn)象。氣候模式的研究進一步表明,在喜馬拉雅山區(qū),受空氣濕度的影響,徑流對氣候變化的響應(yīng)存在區(qū)域差異,東部流域降雪的增加將減緩徑流的增加速率,同時推遲徑流峰值出現(xiàn)的時間。