分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 青藏高原及周边地区作为“亚洲水塔”，拥有广大的冰川、冻土和湖泊，是重要的储水区域，为陆地生态系统提供了最基本的水分资源。生态系统赖以生存的水分资源主要来自自然降水，同时温度的改变会通过调节蒸发散而影响土壤湿度，从而影响生态系统过程。文章从生态系统群落组成和结构，植被物候、覆盖度和生产力，以及生态系统水源涵养功能等多个角度，综述近年来水资源变化给青藏高原生态系统带来的影响，旨在深入了解内部机制，为理论研究和环境治理提供参考。在群落组成和结构方面，水分条件改变引起群落盖度和多样性改变，影响草地群落物种的比例及其相对重要性，进而驱动群落演替。在物候方面，增加季前降水使春季物候提前，生长季降水的增加使秋季物候推迟，季前降水同时调节了物候对温度的响应。植被覆盖度和生产力总体态势为变好，但局部变化存在差异，增温和降水的非协调性变化对植被造成复杂的影响，体现在不同地区的生态控制因子存在差异。水源涵养功能是土壤－植被－大气系统相互作用的结果，受到气候、植被、土壤和人类活动等多种因素影响。在未来需要用系统的思想和方式，关注气候要素和植被覆盖变化对水源涵养量的耦合作用，探究各组分的作用效果和强度。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 青藏高原及周边地区是除南、北两极地区之外全球最重要的冰川资源富集地。在全球变暖背景下，中国冰川整体处于快速退缩状态，这不仅影响水资源储备，而且伴生了相应的冰川灾害，如冰崩、冰川跃动、冰湖溃决洪水、冰川泥石流等。这些冰川灾害的发生具有各自的时空分布规律、发生机理和灾害过程。总体上，气候变暖、变湿导致冰川不稳定性增加，进而导致冰川灾害风险的发生。从统计结果来看，近期气候变暖使得这些灾害表现出增加的趋势。特别是极大陆型冰川和海洋型冰川都出现了冰崩灾害，可能表明青藏高原的冰川在整体上已经处于不稳定状态。并且，随着气候变暖的持续和人类活动强度的增加，青藏高原及周边地区冰川灾害的风险程度也在加剧。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 青藏高原是亚洲多条大江大河的发源地，为下游20多亿人民提供宝贵的水资源。河流输沙量与径流量相比被认为是对气候及地表过程变化反应更敏感的河流变量，是量化区域土地退化及土壤资源变化的重要指标。研究选取发源于青藏高原的8条主要河流，包括叶尔羌河、疏勒河、黑河、雅鲁藏布江、怒江、黄河、长江、澜沧江，开展其河源区或上游输沙量变化研究。首先探明了青藏高原主要河流径流量和输沙量的总体水平及空间差异；进而分析了近几十年来（1960—2017年）河流输沙量的变化特征，结合气候（气温、降水）和地表过程（冰川、冻土、植被覆盖）要素解析了影响输沙量时空变化的主要因素，探讨了影响青藏高原河流输沙量变化不确定性的多因素作用机制；最后通过典型案例阐明了河流输沙量变化对高原生态环境及水利工程安全的重大影响，从而为进一步开展青藏高原河流输沙量变化机理研究提供了基础。目前，水文气象资料稀缺是认识青藏高原河流输沙过程的重大挑战，亟待开展、加强观测与模拟研究，为青藏高原水土资源可持续利用以及下游的水安全管理提供科学依据，服务于国家生态安全屏障建设。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 青藏高原的湖泊面积超过我国湖泊总面积的50%以上，是“亚洲水塔”的重要组成部分。20世纪70年代—2018年，湖泊数量和面积均出现明显增长，但变化速率并不均一。1990年之前，低温抑制冰川融水导致湖泊水量出现负平衡。1990—2000年，温度升高使得冰川融水和湖泊水量增加。2000年以后，降水是导致湖泊水量增加的主要因素，但2005—2013年的连续气温上升，使得蒸发加强并削弱了湖泊水量增加的速率。在青藏高原中西部和西北部地区，2000—2013年的湖泊水量增加则更多是受冰川融水的主要影响。20世纪70年代—2013年，青藏高原湖泊水量变化的空间特征与西风和印度季风区降水变化趋势一致。气温上升和增加的长波辐射使得湖泊水温明显增加，并促进了食物链的传输效率。随着湖泊水量增加，湖泊盐度普遍下降，继而增加了生物多样性，使湖泊生态系统结构相对复杂。未来20年，青藏高原内陆封闭湖泊水量将继续增长，但速率将有所下降。对“亚洲水塔”而言，青藏高原的湖泊研究应聚焦宏观尺度的水量赋存与水量平衡、湖水主要理化性质与生态系统参数，以及湖泊变化在大尺度气候变化中的水循环作用过程。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 青藏高原积雪具有特殊的自然属性，是“亚洲水塔”的重要组成部分，其空间分布特征与变化不仅是天气和气候变化的产物，也会对全球和区域变化产生显著的影响。文章通过多种遥感数据分析了青藏高原积雪时空分布及变化特征，并探讨其水文与气候效应。结果表明：（1）青藏高原积雪主要分布在山区，其中唐古拉山和念青唐古拉山积雪最丰富，多年平均积雪日数在120天以上，年平均雪深超过10cm；高原腹地平坦地区及柴达木盆地积雪属于瞬时积雪，多年平均积雪日数小于15天，年平均雪深小于1cm。（2）1980—2018年，青藏高原积雪呈下降趋势，尤其在2000年以后，积雪覆盖日数和雪深明显下降。（3）高原内积雪较多的山脉地区可以产生较大的积雪辐射强迫，最大可超过15Wm−2，其反照率反馈机制对气候系统的影响至关重要。（4）青藏高原是多条大江大河的发源地，积雪融水是春季土壤水分和河川径流的重要补给。（5）受天气过程产生的雪灾频次有所增强，建立早期预警和防护措施是减少牧区雪灾损失的重要手段。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 作为“亚洲水塔”重要组成部分的冰川，对气候变化的响应极其敏感。研究全球变暖背景下青藏高原及周边地区冰川变化的时空格局特征，有助于识别“亚洲水塔”的主要储水与供水区域，这对水资源的合理规划与利用具有重要意义。文章通过综合分析，揭示出“喀喇昆仑异常”现象在昆仑山西部和帕米尔高原地区亦有不同程度的表现，分布在这些区域以外的青藏高原及周边地区山地冰川近期大多处于加速消融状态；同时，阐明了近50年来以及未来不同气候变化情景下青藏高原及周边地区冰川变化对流域水资源状况和海平面上升的影响；并指出，要系统开展青藏高原及周边地区冰川的调查与观测，建立气候-冰川-水文过程耦合模型，准确评估变化环境下的冰川水资源状况及其影响，以服务于中国社会经济发展和“绿色丝绸之路”建设。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 青藏高原及其周边区域被誉为“亚洲水塔”，过去50年的全球变暖加速了整个“亚洲水塔”的水循环过程。文章从气候态、长期变化和年际变率的角度，总结了当前对影响“亚洲水塔”的关键水汽输送过程及其机理的理解。在此基础上，指出要厘清影响“亚洲水塔”的水循环过程，亟待深入理解水塔的水汽输送过程的时空变化特征和机制及其影响。为此，需要从观测、诊断、动力学机理、检测归因和数值模拟5个方面加强未来的研究工作。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 以青藏高原为核心的“第三极”是除南极和北极以外冰雪储量最大的地区，被称为“亚洲水塔”，包括面积约1×105km2的冰川、总面积约5×104km2的湖泊和长江、黄河、雅鲁藏布江、印度河、恒河、湄公河、阿姆河、塔里木河等10多条亚洲大江大河的源头。“亚洲水塔”变化关系着中国的水资源利用以及“一带一路”地区众多国家的水安全。在气候变暖背景下，“亚洲水塔”正在发生以失衡为特征的剧烈变化。冰川加速退缩、湖泊整体显著扩张、冰川径流增加等过程都和“亚洲水塔”失衡密切相关。“亚洲水塔”的失衡变化导致了青藏高原及周边地区水资源和水灾害风险增加，出现了冰崩等新型灾害。这些变化也可以通过大气圈和水圈产生广域效应，进而和南极、北极变化协同联动，影响全球气候变化和水循环。第二次青藏高原综合科学考察研究聚焦于过去50年来“亚洲水塔”动态变化及其影响，与“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”专项实施一道，为我国资源环境重大战略需求和绿色“一带一路”发展，提出应对“亚洲水塔”变化与影响的科学对策和水资源规划管理及可持续发展的科学指导，以服务于全球生态环境保护、人类命运共同体建设。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 中巴经济走廊位于“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”交汇处，是“一带一路”建设的先行先试区，战略意义重大。受特殊的自然条件控制，中巴经济走廊滑坡泥石流灾害广泛发育、活动性强、危害严重，是走廊建设与民生安全的重大威胁。文章聚焦中巴经济走廊滑坡和泥石流的空间格局，评估灾害风险，预测未来发展趋势，并针对性提出相关应对策略。中巴经济走廊共查明滑坡 584 处、崩塌 116 处、泥石流 1669 处，主要分布在走廊北部山区。总体而言，走廊北部区域危险性和综合风险较高，东南部较低。在未来极罕遇地震情景下，中巴经济走廊高与极高滑坡易发区域的面积将由多遇地震条件下的 0.01% 显著增长至 1.4%，且主要发生在艾肯尔特断裂带北部段和卡兹克阿尔特断裂带北部段之间、米亚断裂北部段和布伦口断裂中部断裂区域；未来气候变化趋势分析表明降雨和温度都将呈不同程度增加和上升趋势，大部分流域的泥石流易发性均有所提高，其中高易发流域将达到总数的 13.5%，较之前明显增多。建议加强中巴经济走廊孕灾基础数据采集和重点灾点详查，开展风险评估和监测预警，同时提前制定应急预案。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 冰冻圈遥感学是冰冻圈科学体系中的一个重要分支，也是一门新型的交叉学科。文章对冰冻圈遥感学的研究对象及基本遥感方法进行了概述，并通过典型案例介绍了冰冻圈遥感的总体进展，重点对我国冰冻圈遥感的发展现状进行了简要描述。最后对冰冻圈遥感学的发展提出了建议，探讨了冰冻圈遥感助力我国即将开展的“三极”大科学计划。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 冰芯是过去气候环境变化信息的重要载体。文章着重阐述了三极（南极、北极和第三极）冰芯研究在揭示过去气候变化、大气温室气体含量变化、太阳活动、火山活动及人类活动等方面所取得的成就，并说明冰芯研究对相关环境政策制定（如含铅汽油禁用政策、温室气体减排政策）的推动作用。建议国家尽快建立冰芯档案储藏库，以拯救冰芯资源，为后世科学研究与国家发展服务。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 冰冻圈化学是一门新兴学科，是冰冻圈科学的重要分支。自工业革命以来，人类活动排放的污染物深刻影响了冰冻圈的化学成分，而全球变暖导致的冰冻圈快速退缩，也影响到冰冻圈乃至全球的生物地球化学循环，并产生了显著的气候和环境效应。文章介绍了冰冻圈化学在冰冻圈科学体系中的定位，构建了冰冻圈化学的学科框架；通过举例阐明冰冻圈化学与气候和环境变化及人类活动的联系，特别是冰冻圈化学在全球变化研究中的作用；对当今冰冻圈化学相关研究热点进行了回顾和展望。冰冻圈化学研究的不断深入，将为应对人类所面临的气候和环境问题提供重要科技支撑。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2020-06-21 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 利用中国区域地面气象要素数据集(CMFD) 和GLDAS数据集的1979—2017年格点气温(2 m)、降水、比湿、风速(10m)、太阳辐射资料，运用线性回归、累积距平、滑动平均及Mann-Kendall突变检验方法，研究了近39 a来色林错流域气候特征和时空变化规律。结果表明：色林错流域多年平均气温为-1.8℃，降水量为389.4mm，比湿为3.2g·kg-1，太阳辐射为236.2W·m-2，风速为3.7m·s-1。色林错流域的月平均气温仅在5—9月高于0℃，流域平均气温以0.049℃·a-1的速率呈显著升高之势。流域降水集中在6—9月，占全年降水量的80%以上，流域平均年降水量以4.65mm·a-1的速率显著增大。气温的升高和降水的增加暗示了色林错流域在近几十年来呈现显著的暖湿气候背景。1979—2017年，流域年均风速变化在空间上表现为南部增大、北部减小，减小速率以流域东北部最大。多年平均太阳辐射空间分布整体呈自东向西逐渐增大的趋势，时间变化以-0.29W·m-2·a-1的速率显著减小，1980s中期至2000s中期减小尤为明显。流域的年均比湿变化趋势并不显著，但2006年开始呈显著减小之势。本研究结果对该流域的湖泊扩张机制、生态系统对气候变化的响应以及物候变化等研究具有指示意义。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2019-03-07 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 利用2015年8月至2016年7月在印度河上游流域Bagrot山谷降水稳定同位素（δ18O和δD）观测结果以及当地气象资料，利用同位素示踪及统计分析方法，并结合HYSPLIT模型，对研究区降水稳定同位素变化特征、大气水线以及水汽来源进行了分析。结果表明，观测期间Bagrot山谷降水稳定同位素的季节变化明显，δ18O与δD秋冬季偏低，春夏季偏高，且与气温变化一致，存在显著的温度效应，而降水量效应不明显。而且发现，研究区局地大气水线截距和斜率均低于全球的，反映了降水过程中云下二次蒸发作用较为强烈，特别是，不同的降水形态导致该研究区局地大气水线的斜率和截距不同。当液态降水（降雨）发生时，由于在较为干旱的气候环境下，雨滴在降落的过程中受到二次蒸发相对较强，使得局地大气水线的斜率和截距偏低；而当固态降水（降雪）发生时，由于温度较低，受再循环水汽和二次蒸发的影响较小，导致局地大气水线的斜率和截距均偏高。Bagrot山谷及其周边地区，从南到北局地大气水线的斜率相差不大，而其截距总体上随着纬度升高而降低，可能与云下二次蒸发导致稳定同位素发生的不平衡分馏逐渐强烈有关。通过Bagrot山谷站点降水稳定同位素观测结果并结合HYSPLIT模型的后向追踪，研究还发现，研究区全年主要受西风环流以及局地环流的影响。但与研究区以北的临近站点（慕士塔格、和田等）相比有所不同，由于Bagrot山谷位置更靠南，其仍然偶尔受到来自南方的海洋性水汽影响。这一研究结果可能对该地区树轮稳定同位素记录的解译具有一定的指示意义。
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