青藏高原作为独特的自然地域单元,与全球气候与环境变化息息相关,区域响应明显,是全球变化研究的最佳"实验室"。湖泊是青藏高原地表系统重要而且独特的组成部分。湖泊水量变化记录了大量的降水、蒸发和湿度等变化的信息,对气候变化具有敏感的响应。纳木错位于藏北高原东南部,念青唐古拉山北麓,面积广大,受人为影响极少,记录的是长期的气候波动信息,是进行气候变化及其区域响应研究的典型地区。本项目拟利用中高分辨率的卫星遥感数据(获取时间从1960s起)、气象观测数据、实测水文数据等,在对湖泊、冰川进行长时序(1961~2010年)年内、年际遥感监测以及流域内气象要素进行长时序特征研究的基础上,运用模型模拟、统计分析等方法,定量的研究湖泊水量变化对气候变化的响应机制与规律。
Tibetan Plateau;Nam Co Lake;Water storage;Climate change;Remote sensing
内陆湖泊的扩张与收缩反映了水热平衡变化,是气候变化的敏感指示器。纳木错地处青藏高原腹地,面积巨大,受人类活动影响较小,为内陆封闭湖盆,湖泊波动不受短期天气状况的影响,湖泊演化记录的是长期的气候变化信息。我们选择青藏高原典型湖泊流域—纳木错流域作为研究区进行全球变化水文响应研究,并且取得了一些成果,具体包括以下三方面内容(1)湖泊水量数据是进行水量平衡研究的基础,是青藏高原全球变化水文响应研究的先决条件。基于历史气象资料、1976-2009年获取的多源遥感数据资料以及2005-2008年实测的湖底地形数据,运用GIS技术,提出了一种估算湖泊水量的方法,构建了近34年来湖泊水量序列,并分析了湖泊面积和水量的年内和年际变化规律。(2)雪覆盖、植被和湖泊水文要素等都是全球变化的敏感响应因子,反映了生态系统对气候变化的响应特征和规律。基于中分辨率成像光谱仪MODIS的辐射数据、雪覆盖和植被指数产品等以及湖泊水文资料,监测了2000-2009年纳木错流域内雪覆盖、植被物候、湖泊水量等湖区环境要素的年内和年际动态变化趋势,并初步分析了气候变化与湖泊水文、植被、雪覆盖等环境要素的相关关系。(3)为进一步定量探讨湖泊对气候变化的响应特征和机制,利用月尺度水文模型,基于之前的研究成果,以ICESat GLAS数据作为模型的率定数据,气象资料、遥感数据以及产品等作为模型的输入,模拟重建了1980-2010年月尺度湖泊水位序列;根据水位-库容曲线,获取了31年来的湖泊水量序列;计算了不同时期的湖泊水量平衡,动态监测了气候变化背景下湖泊的响应特征和规律。