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Water Resources Research:干旱传递启示我国湖泊水资源保护路径

    湖泊干旱通常始于降水亏缺,经由流域蒸散发和人类生产生活耗水过程,最终导致湖泊萎缩,形成“大气–流域–湖泊”系统内部的水分短缺现象。大量研究表明,气候变化导致湖泊干旱风险加剧,但其内在传递机制尚未得到系统性研究。

    近期,中国科学院南京地理与湖泊研究所张丹副研究员联合中国科学院地理科学与资源研究所科研人员聚焦上述科学问题,以我国1617个湖泊(882个天然湖泊和735座水库)流域(湖泊面积>1 k㎡,流域面积>100 k㎡)为研究对象,系统研究了气象干旱–流域水文干旱–湖泊干旱之间的传递关系;根据2000–2018年与1985–2018年期间该传递关系的变化情况,构建了面向湖泊干旱管理的湖泊流域分类框架(图1)。

图1 面向湖泊干旱管理的湖泊流域分类框架

    研究显示,我国约19%的气象干旱事件最终引发湖泊干旱,57%的湖泊干旱可以追溯至气象干旱事件,流域在干旱传递过程起到了重要的调节作用。其中,水库流域的干旱传递概率高于天然湖泊流域,表明水库对气象干旱事件更为敏感。

    21世纪以来,我国超半数湖泊的干旱概率增加(图2):

    (1)约28%属于气象主导型,即气象干旱增加,经由流域水文干旱传导,最终导致湖泊干旱增加。此类湖泊主要位于我国东北湖区和长江中下游湖区,需采取气候变化适应策略应对此类湖泊干旱。

    (2)约6%属于流域主导型,即尽管气象干旱未增加,但流域水文干旱增加,仍导致湖泊干旱增加。需采取流域综合管理措施应对此类湖泊干旱。

    (3)约18%属于湖泊主导型,即尽管气象干旱或流域水文干旱未增加,但湖泊干旱仍然增加。需采取湖泊精准干预措施应对此类湖泊干旱。

图2 我国湖泊流域的分类。I表示气象干旱增加→湖泊干旱增加;II表示气象干旱减少→湖泊干旱减少;III表示流域水文干旱增加→湖泊干旱增加;IV表示流域水文干旱减少→湖泊干旱减少;V表示湖泊自身因素导致湖泊干旱增加;VI表示湖泊自身因素导致湖泊干旱减少。

    上述研究成果近期发表在国际知名水文学期刊《水资源研究》Water Resources Research上。

    论文链接:https://doi.org/10.1029/2024WR039641