江源科考探研長江源區(qū)水循環(huán)

江源科考探研長江源區(qū)水循環(huán)

2023年江源綜合科學(xué)考察隊(duì)近日來到長江南源，對布曲流域的凍土、植被、地形地貌等方面進(jìn)行考察，為將要增添的生態(tài)水文觀測設(shè)備選址，加強(qiáng)長江源區(qū)水循環(huán)觀測和研究。

長江源區(qū)是氣候變化的敏感響應(yīng)區(qū)和生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)。冰川退縮、雪線上升、凍土消融、湖泊擴(kuò)張和徑流增加，長江源區(qū)水循環(huán)正在發(fā)生前所未有的變化。

“必須加強(qiáng)長江源區(qū)水循環(huán)的觀測和研究。我們原來設(shè)在這里的觀測網(wǎng)絡(luò)，主要探究長江源‘水從哪里來、到哪里去’。將要安裝的新設(shè)備，則回答‘坡面如何調(diào)節(jié)水的來去’。”科考隊(duì)員、長江科學(xué)院水資源研究所副總工程師洪曉峰說。

無人值守觀測系統(tǒng)解答長江源區(qū)“水從哪里來、到哪里去”

布曲一個支流的源頭——冬克瑪?shù)妆ǜ呗栍陂L江源區(qū)。海拔5000多米的冰川腳下，無人值守氣象站、積雪特性分析系統(tǒng)，定時(shí)傳輸溫度、濕度、輻射、降水等數(shù)據(jù)；冰川前緣變化觀測系統(tǒng)，全面記錄冰川前緣狀態(tài)……

洪曉峰等科考隊(duì)員對架設(shè)在這里的冰川、凍土、積雪、河川徑流等自動觀測設(shè)備進(jìn)行了巡檢，所有設(shè)備工作正常。

自2016年起，長江科學(xué)院在這里相繼添置了“長江源區(qū)冰川凍土氣象水文與水化學(xué)監(jiān)測設(shè)備”“長江源區(qū)融雪徑流野外觀測設(shè)備”“高原湖泊水量平衡自動觀測系統(tǒng)”等，構(gòu)建了長江源區(qū)典型流域水循環(huán)無人值守觀測系統(tǒng)，形成了包括冰川、凍土、積雪等關(guān)鍵水文要素的水循環(huán)多過程監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

洪曉峰告訴記者，這套無人值守觀測系統(tǒng)聚焦冰川消融、凍土凍融、融雪徑流、湖泊水量平衡等長江源區(qū)關(guān)鍵水循環(huán)過程，通過18套自動觀測站組建覆蓋典型流域的氣象水文地面觀測站網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)冰川、積雪、凍土、氣象、水文等5大類40多項(xiàng)指標(biāo)的自動觀測與數(shù)據(jù)傳輸管理，試圖通過長期觀測與數(shù)據(jù)積累，回答長江源區(qū)“水從哪里來、到哪里去”。

長江源區(qū)氣象水文觀測亟待加強(qiáng)

“實(shí)現(xiàn)長期無人值守觀測，有效提高觀測頻次，延長觀測時(shí)間范圍，提高觀測效率，降低野外觀測人員作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，對長江源區(qū)無人值守觀測進(jìn)行探索，為開展高原寒區(qū)及江河源區(qū)水循環(huán)研究提供有效的數(shù)據(jù)和資料。”洪曉峰說。

記者了解到，隨著科技進(jìn)步和新技術(shù)應(yīng)用，長江源區(qū)監(jiān)測正逐步由人工觀測轉(zhuǎn)向自動監(jiān)測，監(jiān)測對象由單一氣象水文要素向水循環(huán)多過程全要素轉(zhuǎn)變，參與監(jiān)測的科研單位逐漸增多，監(jiān)測內(nèi)容日益豐富。但是，相較于其他地區(qū)，長江源區(qū)水文氣象監(jiān)測仍然缺乏，監(jiān)測成果仍然有限。

“長江源區(qū)冰川凍土廣布，河湖沼澤眾多，且海拔跨度大、水循環(huán)要素時(shí)空特征差異大，現(xiàn)有水循環(huán)監(jiān)測站點(diǎn)難以滿足水資源研究和流域水資源管理要求，迫切需要加強(qiáng)長江源區(qū)氣象水文觀測，掌握水資源演變規(guī)律，為青藏高原生態(tài)屏障建設(shè)和長江大保護(hù)提供有力支撐。”長江科學(xué)院總工程師徐平說。

專家指出，長江源區(qū)水循環(huán)及其伴生過程研究目前尚處于探索階段，需進(jìn)一步有效增設(shè)觀測站點(diǎn)，構(gòu)建長江源高寒水循環(huán)觀測站網(wǎng)和數(shù)據(jù)平臺，加強(qiáng)科學(xué)研究與合作。

新增設(shè)備旨在揭示“坡面如何調(diào)節(jié)水的來去”

“我們本次科考的主要任務(wù)之一，是對布曲流域凍土與植被分布、地形地貌、交通狀況進(jìn)行考察，結(jié)合已有站點(diǎn)和設(shè)備，為新補(bǔ)充的生態(tài)水文觀測設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場選址，使自動觀測站點(diǎn)布局更加優(yōu)化。”洪曉峰說。

在前往冬克瑪?shù)妆ㄍ局校闀苑甯嬖V記者，新設(shè)備選址考量，除了與已有設(shè)備形成呼應(yīng)、服務(wù)于流域整體監(jiān)測之外，主要考慮所觀測的植被（草甸）和凍土變化要有代表性，同時(shí)兼顧交通可達(dá)性與易于維護(hù)性。

綜合考量，新設(shè)備主體部分將安裝在布曲東支上游。

據(jù)了解，這套名為“江源寒區(qū)地表土壤—植被—大氣連續(xù)體水熱耦合觀測系統(tǒng)”將在年內(nèi)安裝。通過增設(shè)水通量、熱通量和植被生長過程等觀測設(shè)備，了解水分、熱量在土壤、植被和大氣之間的傳輸變化及其對產(chǎn)匯流的影響，從而揭示“坡面如何調(diào)節(jié)水的來去”，推進(jìn)長江源區(qū)水循環(huán)的觀測和研究。

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