青藏高原典型气候区中尺度湖泊月变化特征获揭示

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青藏高原湖泊众多，被称为 “亚洲水塔”，湖泊面积约占全国湖泊总面积的57.6%，是我国主要的湖泊分布区之一。自20世纪90年代末以来，受全球变暖影响，青藏高原地区大部分内陆湖泊呈现扩张趋势，南部的湖泊出现一定萎缩。青藏高原的内陆湖泊因其地理位置偏远，较少受到人类活动影响，因此其动态变化可以很好地反映出气候变化对湖泊的影响，是气候变化的重要“指示器”。

基于遥感数据和2018年在三个典型湖泊内陆湖架设的自动气象站以及定期开展的水文观测，中国科学院青藏高原研究所地气作用与气候效应团队对三个处于不同气候区的典型内陆湖泊（巴木错、拉昂错和龙木错）进行了湖泊水量年际变化及月变化计算，评估了气候变化对湖泊的影响。研究人员发现，对湖泊变化影响最大的气候因子是降水和气温，由于位于不同的气候区，主导湖泊变化的气候因子也不同。

根据青藏高原地区的大气环流场和局地干湿条件，研究团队将青藏高原划分为季风区、西风区和西风-季风协同作用区，选取其中相邻且地形条件相同的三组湖泊：位于季风区的巴木错-蓬错，位于西风区的龙木错-松木西错和位于西风-季风协同作用区的拉昂错-玛旁雍措。三组湖泊的面积、水位、水量变化趋势均不尽相同，从年水量相对变化（相较于2012年湖泊水量）来看，位于季风区的巴木错和蓬错在2017年以前相对稳定；位于西风-季风协同作用区的拉昂错和玛旁雍措表现不同，拉昂错逐年萎缩而玛旁雍措在2020年前较为稳定，之后水量减少；位于西风区的龙木错和松木西错呈逐年扩张趋势。从2018年-2021年的月相对变化（相对于每一年有湖泊水位观测的第一个月）来看，位于季风区的巴木错水量相对变化逐年增加，具有明显的季节性变化；位于西风季风协同作用区的拉昂错在2019年有明显的水量变化，2020和2021年水量变化相对稳定；位于西风区的龙木错同样是2019年有明显的水量变化，可能与2019年西风带异常波动有关。

为了进一步理清不同气候因子对湖泊变化的影响，作者对气温、降水、相对湿度和风速与湖泊变化的相关性进行了计算。通过排序发现，不同气候区主导湖泊变化的气候因子不同，且不同时间段的主导因子也不同。在季风区，气温升高是促进湖泊扩张的主要原因；在西风-季风协同作用区，蒸发增加是导致湖泊萎缩的主要原因；在西风区，降水增加是促进湖泊扩张的主要原因。

科研人员定量解析了三个位于不同气候区的湖泊水量变化，评估了不同气候因子对湖泊水量变化的影响，为定量研究不同气候因子对湖泊变化的贡献度提供了重要科学依据。

近日，该研究结果以“Interannual and Monthly Variability of Typical Inland Lakes on the Tibetan Plateau Located in Three Different Climatic Zones”为题发表在《Remote Sensing》。我所在读研究生马卫垚和柏灵为第一作者，马伟强研究员为通讯作者。本研究获得国家自然科学基金项目(41830650)、中国科学院第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK0103)和中国科学院战略重点研究计划(XDA20060101)共同资助。

论文信息：Ma, W.; Bai, L.; Ma, W*.; Hu, W.; Xie, Z.; Su, R.; Wang, B.; Ma, Y. Interannual and Monthly Variability of Typical Inland Lakes on the Tibetan Plateau Located in Three Different Climatic Zones. Remote Sens. 2022, 14, 5015.

图1 研究区所处位置及地形

图2 2013-2021年的湖泊水量相对变化(相对于2012年), (a) 季风区湖泊, (b) 西风-季风协同作用区湖泊, (c) 西风区湖泊

图3 2019-2021年湖泊水量相对月变化和降水月变化, (a, b)巴木错湖泊水量相对变化和降水, (c, d)拉昂错湖泊水量相对变化和降水, (e, f)龙木错湖泊水量相对变化和降水

表1 湖泊面积与气候因子的相关性分析