冰凍圈徑流變化及影響

冰凍圈變化已經導致冰川融水徑流普遍增加、融雪徑流提前、多年凍土區(qū)冬季徑流增加，這是?20?世紀?60?年代以來冰凍圈融水徑流變化的基本特點。

冰川融水對徑流的影響

全球變暖導致受冰川補給影響較大的河流徑流增加，對地表水資源產生顯著影響，這種影響在干旱缺水的地區(qū)尤為突出。以中國為例，1980?年以來，新疆出山徑流增加顯著，最高增幅可達?40%。烏魯木齊河源區(qū)徑流增加的?70%?來自于冰川加速消融補給，南疆阿克蘇河近十幾年徑流增加的?1/3?左右來源于冰川徑流增加；長江源區(qū)近?40?年河川徑流減少?14%，而冰川徑流則增加了?15.2%。如果沒有冰川徑流的補給，河川徑流減少將更加顯著。這些冰川消融導致的江河水量增加在目前總體上是有利的。

隨著冰川面積減小，冰川融水量必然會在某一時間段出現減少，冰川融水由增到減的拐點是人們關注的焦點。研究表明，冰川徑流隨氣溫升高總體呈現“先增后減”的趨勢。冰川融水“先增后減”拐點的出現時間，主要與流域冰川的大小及多少有關：①冰川覆蓋率低、以小冰川為主的流域，其冰川融水“先增后減”的拐點已經出現，如受東亞季風影響較大的河西走廊石羊河流域、西風帶天山北坡的瑪納斯河和呼圖壁河流域，以及青藏高原的怒江源、黃河源和瀾滄江源；②以較大冰川為主的流域在未來?10—20?年會出現冰川融水拐點，如天山南坡的庫車河和木扎特河、祁連山黑河和疏勒河，以及青藏高原的長江源等；③具有大型冰川的流域，冰川融水拐點出現較晚或在?21?世紀末不會出現，例如，天山南坡的阿克蘇河流域，融水拐點可能出現在?2050?年以后。從冰川融水的季節(jié)分配來看，冰川開始消融日期提前，結束消融日期推后。 

積雪變化的水文效應

1965—2015?年，歐亞大陸實測積雪變化整體呈增“暖”、增厚、增強趨勢，表現在積雪首日推遲、終日提前、積雪期減少，平均積雪深度明顯增加，90%臺站降雪強度增加；小雪減少，中雪?2000?年前緩慢增加、2000?年后減少，大雪整體增加，暴雪?1990?年前減少、1990?年后增加。

中國西部流域降雪/積雪融水比例一般為?15%—25%，是北方廣大地區(qū)主要水源。氣候變暖、降雪和降雨比例（雨雪比）以及積雪量變化改變了流域的年內徑流過程，導致融雪提前、消融期縮短，尤其是以積雪融水補給為主的部分河流受影響較大，例如克蘭河最大徑流月由每年?6?月提前到?5?月（圖?2）。1960?年以來，北半球高海拔和高緯度流域融雪徑流呈現增加趨勢，其他地區(qū)主要為減少趨勢（表?1）。1960—2014?年，中國融雪徑流總體呈現增加趨勢，天山南段、祁連山西段、長江源區(qū)及長白山區(qū)融雪徑流增加明顯；未來中國西部融雪徑流總體呈現變化不大或增加趨勢，高海拔區(qū)的溫升尚不足以引起雨雪比發(fā)生質的變化，降水增加造成的高山區(qū)降雪量增加是主要原因。隨著中國西部冰川面積萎縮，冰川融水徑流減少，融雪徑流則對西部、尤其是西北地區(qū)的作用更顯重要。

圖 2新疆克蘭河阿勒泰水文站融雪徑流年內變化

表?1 1960?年以來北半球主要河流融雪徑流變化

 說明：顯著性置信水平為0.05

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