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    资料图为封冻期的青海湖。中新社记者  孙睿 摄   6park.com
中新社西宁2月18日电 (孙睿 戴升)“据青海省气候中心资料分析，2018年，青海湖流域降水量异常偏多，使青海湖水位持续上升，目前水位已恢复到20世纪70年代初水平，实属罕见。”青海省气候中心高级工程师马占良18日在青海西宁接受中新社记者采访时说。          6park.com
青海湖是中国最大的内陆高原咸水湖，是维系青藏高原东北部生态安全的重要水体，也是控制西部荒漠化向东蔓延的天然屏障。青海湖的生态环境特征及其演变在很大程度上反映着青藏高原整体生态环境的变化趋势，对柴达木盆地、三江源、祁连山等地区均有较大影响。 6park.com
马占良介绍，2018年，青海湖流域降水量异常偏多，周围各条河流径流量持续增加，使青海湖水位持续上升。 6park.com
 “据青海省气候中心资料分析，2018年，青海湖流域平均降水量503.7毫米，较常年(1981年-2010年，下同)偏多三成。青海湖流域各地降水量在495.6毫米至511.8毫米之间，较常年偏多幅度达三成以上，其中天峻偏多四成。”马占良分析说，2018年青海湖流域降水异常偏多，按年降水资源量评定得出为异常“丰水年”。 6park.com
另据青海省水文水资源勘测局提供资料分析，青海湖水位达3195.41米，较上年水位上升0.48米，且连续14年呈上升态势，共上升2.55米。
马占良表示，偏多的降水量使流域各条河流径流量增加，致使青海湖水位持续上升，从2005年至今总共上升2.55米，实属罕见，且水位恢复到20世纪70年代初期水平。2001-2014年青海湖水位整体呈现上升态势,变化速率为0.10 m/a; 同一时期,青海湖湖泊水面面积扩张了187.93 km2,变化速率为11.56 km2/a。进一步分析可以发现,2004年为湖泊水位和面积变化的转折年。2001-2004年,湖泊年均水位由3193.77m下降到3193.64 m,降幅达13 cm。2004-2014年,湖泊水位持续上升,升幅达1.28 m。相应地,湖泊水面面积由2001年的4135.63 km2缩小到2004年的4122.76 km2。2004-2016年,除个别年份有所波动外,湖泊年均面积整体持续扩张。 6park.com
基于近20年来(2001-2016年)青海湖的遥感面积月均值,估计研究时段内青海湖水量平衡的逐月净收支量。总体上看,2001-2016年,青海湖水量净收支为正值,即水量平衡的收入项大于支出项。期间,水量净增量的多年平均值约为20.4×10^8m3,变差系数为1.07。
从年内变化看(图1a),青海湖年内水量最小值出现在12月份,9月份为最大值。其中,3-9月份湖泊蓄水量逐月增加,10月份起,水量则开始下降。平均而言,1-9月份水量约可增加67.1×10^8m3,变化速率为9.4×10^8m3/月; 10-12月份水量逐月迅速减少,变化速率达到-23×10^8m3/月。从年际变化看(图5b),2001-2016年青海湖水量总体呈增加趋势,其变化率约为4.5×10^8m3/a。其中,2001-2004年,水量呈缓慢减少趋势,变化率为-2.4×10^8m3/a;2004年后,青海湖水量迅速增加,变化率为5.52×10^8m3/a。 6park.com
											
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										图1. 青海湖水量年内变化(a)和年际变化(b)

				
根据张国庆等(2013)的研究,2003-2009年,青海湖水量以5.4×10^8m3/a的速率上升,大于本文同时期湖泊水量的变化率(3.6×10^8m3/a)。必须指出,这一差别除因为估算水量方法本身的差异外,还在于估算湖泊水量变化时利用的数据不同。张国庆等(2013)的研究结果是利用2003-2009年固定某天的数据进行水量变化计算,而本文的变化率是基于多年连续水量变化的估算结果,经由年均水量变化值线性趋势分析得到。此外,Zhu等(2014)通过构建面积水位的线性方程估算了青海湖湖泊水量1999-2009年的变化,将该文与本文的结果比较可以发现：2001-2009年期间水量变化趋势基本相同,二者具有很好的相关性(r=0.96,RMSE=0.30 km3),其研究发现2001-2009年,青海湖水量年变化率约为2.54×10^8m3/a,本文计算得出相同时间段的变化率为2.31×10^8m3/a。 6park.com
        湖泊水量变化与气候要素的关系
				
青海湖作为中国最大的内陆湖,位于高原高寒区、西北干旱区和东南季风区的交汇处(陈亮等, 2011),其水量变化对气候变化反应敏感。由于青海湖流域冰川面积占比很小,对水量贡献甚微,而人类活动对青海湖水量变化影响也较小(李燕等,2014),因此,降水量、入湖径流及蒸发量等气象水文因素直接主导着青海湖水量的变化(金章东等, 2013)。已有研究表明,近半个世纪以来,青藏高原气候出现了由暖干向暖湿方向的转型(闫立娟等, 2016),气温、降水逐渐增加(李晓英等, 2016; 吴成启等, 2017)。青海湖水位的抬升、水面面积的扩大以及水量的增加与这一气候背景密切相关。 6park.com
为进一步说明青海湖水量变化与气候要素的关系,本文利用气象站数据及CMFD气象要素驱动数据,分析2001-2014年青海湖流域内主要气象因素的变化特征(图2)及其与湖泊水量净收支的相关关系。由图2可以看出,在研究时段内,青海湖流域降水表现为逐渐增加的趋势,变化率约为+10.9 mm/a。同期,青海湖年均气温以+0.04℃/a的速率上升,而蒸发能力则呈逐年下降趋势(变化率为-19.82 mm/a)。湖泊水量净收支与湖面降水和蒸发能力的相关系数分别为0.72. 6park.com
结论
		
															
本文以测高卫星提取的数据记录为研究区湖泊水位数据源,利用水体自动提取方法对MODIS卫星产品进行处理,获取水体面积时间序列数据,并推导得出了基于湖泊水位—面积关系定量估算湖泊水量平衡净收支的计算公式。在此基础上,基于近20年(2001-2016年)青海湖月水位的遥感数据,估算分析了青海湖水量的变化特征及其与气候因子的关系。主要结论如下：
				
				
(1) 2004年以来青海湖面积、水位上升明显。湖泊面积在2001-2016年间整体扩张了187.9 km2,变化速率为11.6 km2/a。水位在2001-2014年间上升了1.15 m,变化速率为0.10 m/a;
(2) 青海湖遥感所得的水位、面积存在良好的二次关系(R2=0.83)。基于此水位-面积关系的湖泊水量变化估算与实测结果相吻合。因此,在青藏高原资料短缺地区,在仅仅依靠遥感获取面积或者水位数据的情况下,应用本文的方法,可快速得到水体水量变化的信息,为水量监测提供了重要的技术选择;
				
(3) 2001-2016年间,青海湖湖泊水量先降后升(以2004年为分界线)。2016年相较于2001年增加了68.5×108m3,变化速率达4×108m3/a。青海湖水量的变化与区域内气候的暖湿化过程密切相关。降水的增加与蒸发的减少是湖泊水量持续增加的内在动因。

贴主:王文清于2019_02_19 12:42:43编辑