本研究将以流入鄱阳湖的五条河流对鄱阳湖水温的影响为重点,基于观测得到的湖面气候要素、湖水温度变化和水文等数据,运用数值模拟计算方法定量地研究和分析(1)不同季节入湖河水与湖泊的热量交换特征及引起的湖水温度分布变化; (2) 水温变化对湖表面与大气的能量交换的影响;(3) 湖面温度变化对近湖面的风速的影响,以及湖面温度变化在近湖面大气边界层的对流稳定性及局地气候变化中的作用。该研究对于进一步研究湖泊水面蒸发,水量、热量平衡具有重要的学术价值。其结果将为分析和预测水质变化、研究水生物生存环境对气候变化的响应奠定基础,具有一定的生态和经济效益。
the Poyang Lake;the Yangtze River;River-lake interaction;Climate;Hydrological variations
本研究以理解鄱阳湖与长江水文相互作用的变化为目标,基于观测得到的湖面气候要素、湖水温度变化和水文等数据,运用统计和模型计算方法定量地研究和分析鄱阳湖及其流域的气候和水文变化特征和成因,以及鄱阳湖与长江水文相互作用变化和对鄱阳湖区旱涝的影响。得到以下主要结论:(1)正常或偏湿年份鄱阳湖流域6月份容纳水量能力已达到饱和,若6-7 月降水量超出正常年份,则流域超饱和,洪涝发生。长江中上游降水量7 月份的异常偏多会对鄱阳湖流域的洪涝起触发和强化作用。(2) 鄱阳湖流域7-10 月蒸发量大于降水量,特别是7-8 月蒸发量大于降水量的一倍以上,所以若4-6 月流域降水量少于平均年同期量的20%以上,则累积效应使秋旱发生。当初冬(11 月) 降水偏少时,秋旱可持续到来年的初春,形成严重的春旱。长江中上游降水量对鄱阳湖流域的春旱没有直接影响,但7-8 月降水量偏少时则对秋旱起重要的强化作用。(3)从年际、年代际尺度上来看,鄱阳湖流域的气候变化和五河入湖流量是鄱阳湖水位和水量变化的主要因素,同时也在很大程度上决定了长江与鄱阳湖相互作用关系及其强弱变化。(4) 长江与鄱阳湖的相互作用强度是此消彼长的关系。从季节来看,鄱阳湖对长江的较强作用主要在4-6月,而长江对鄱阳湖的较强作用主要发生在7-9 月。长江对鄱阳湖区的旱涝的发生、发展的影响主要在7-8 月的“长江与鄱阳湖耦合作用”时期和9-10月的弱“长江作用”期。(5)三峡水库运行并没有改变长江与鄱阳湖作用的基本特征,在多数季节三峡水库的影响不足以解释长江径流量变化的10%,但是水库在不同季节的蓄水或放水在一定程度上影响了江湖作用的季节变化和鄱阳湖流域的旱涝机率。4-6月的放水加强了长江作用,由于此时正值鄱阳湖流域的雨季,增强的长江作用在湿润气候的环境下可能增加初夏鄱阳湖流域的洪涝的概率;7-9 月的少量蓄水则减弱长江对鄱阳湖的作用,降低了湖区洪涝的概率;而10月份三峡水库的大量蓄水可能增加鄱阳湖流域的旱季干旱发生率。该研究对于认识鄱阳湖流域的热量、水量平衡关系,以及鄱阳湖与长江相互作用的深入研究具有重要科学参考价值。