地下水補給顯著增加青藏高原西部湖泊水量
【谷騰環(huán)保網訊】記者日前從中科院青藏高原所了解到,該機構環(huán)境變化與多圈層過程團隊與合作者利用青藏高原西部連續(xù)5年的湖泊水位和水文氣象監(jiān)測資料發(fā)現,地下水補給導致冬季湖面結冰期湖水水位顯著上漲,可顯著影響青藏高原西部湖泊水位季節(jié)和年際變化特征。這一成果對認識青藏高原西部地區(qū)水循環(huán)過程及湖泊變化原因具有重要意義。近日,該成果發(fā)表在地學領域著名期刊《地球物理研究通訊》《Geophysical Research Letters》。
青藏高原分布著世界上海拔最高的湖泊群,是我國最主要的湖泊分布區(qū)之一。自上世紀90年代末以來,受降水增加和冰凍圈加速消融影響,青藏高原內陸區(qū)湖泊出現顯著擴張,影響了區(qū)域生態(tài)環(huán)境和周邊基礎設施,引起了國內外學者的廣泛關注。
該文章的第一和通訊作者,中科院青藏高原所類延斌副研究員告訴記者,影響湖泊水量平衡的因素較多,如大氣降水、湖面蒸發(fā)、冰凍圈消融、地下水補給或滲漏等。由于缺少系統的水文氣象觀測資料,此前,對高原湖泊水量平衡的研究大多側重地表水,難以直接監(jiān)測和量化地下水對湖泊的補給。
青藏高原大多數湖泊在冬季湖面結冰期水位保持穩(wěn)定或微弱下降。最新監(jiān)測結果表明,青藏高原西部湖泊在湖面結冰期水位出現顯著上漲,如魯瑪江東錯、美馬錯、結則茶卡和龍木錯等。在魯瑪江東錯和美馬錯,湖面結冰期的水位上漲幅度可達0.25—0.35米,約占全年湖水水位升高值的一半。
綜合考慮冬季湖面降雪、入湖徑流和湖面升華因素,科研人員發(fā)現,冬季湖面結冰期水位上漲的主要原因是地下水補給,其補給量占流域內夏季總降水的13%—25%。對全年湖水水量平衡的計算結果表明,地下水補給占總入湖流量的59%—66%,說明地下水補給不僅對高原西部湖泊水量平衡起到關鍵作用,還是區(qū)域水循環(huán)的重要組成部分。
科研人員進一步分析發(fā)現,青藏高原西部地下水的形成可能與區(qū)域地質構造特征有關。研究區(qū)域基巖以石炭紀和二疊紀的灰?guī)r為主,各個流域均分布有地殼斷裂產生的活動正斷層帶,有利于地表水向下滲透形成地下水,并在下游補給湖泊。高海拔地區(qū)的冰川、積雪融水通過活動斷層破碎帶補給地下水,并在低海拔地區(qū)匯入湖泊。由于地下水補給穩(wěn)定且循環(huán)周期長,大量地下水補給顯著改變高原西部湖泊水位季節(jié)變化。
目前,這一成果的相關數據,已在國家青藏高原科學數據中心網站共享。
研究區(qū)流域水循環(huán)示意圖,中科院青藏高原所供圖
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