江源科考探研長江源區水循環

江源科考探研長江源區水循環

2023年江源綜合科學考察隊近日來到長江南源，對布曲流域的凍土、植被、地形地貌等方面進行考察，為將要增添的生態水文觀測設備選址，加強長江源區水循環觀測和研究。

長江源區是氣候變化的敏感響應區和生態環境脆弱區。冰川退縮、雪線上升、凍土消融、湖泊擴張和徑流增加，長江源區水循環正在發生前所未有的變化。

“必須加強長江源區水循環的觀測和研究。我們原來設在這里的觀測網絡，主要探究長江源‘水從哪里來、到哪里去’。將要安裝的新設備，則回答‘坡面如何調節水的來去’。”科考隊員、長江科學院水資源研究所副總工程師洪曉峰說。

無人值守觀測系統解答長江源區“水從哪里來、到哪里去”

布曲一個支流的源頭——冬克瑪底冰川高聳于長江源區。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，定時傳輸溫度、濕度、輻射、降水等數據；冰川前緣變化觀測系統，全面記錄冰川前緣狀態……

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

自2016年起，長江科學院在這里相繼添置了“長江源區冰川凍土氣象水文與水化學監測設備”“長江源區融雪徑流野外觀測設備”“高原湖泊水量平衡自動觀測系統”等，構建了長江源區典型流域水循環無人值守觀測系統，形成了包括冰川、凍土、積雪等關鍵水文要素的水循環多過程監測網絡。

洪曉峰告訴記者，這套無人值守觀測系統聚焦冰川消融、凍土凍融、融雪徑流、湖泊水量平衡等長江源區關鍵水循環過程，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，實現冰川、積雪、凍土、氣象、水文等5大類40多項指標的自動觀測與數據傳輸管理，試圖通過長期觀測與數據積累，回答長江源區“水從哪里來、到哪里去”。

長江源區氣象水文觀測亟待加強

“實現長期無人值守觀測，有效提高觀測頻次，延長觀測時間范圍，提高觀測效率，降低野外觀測人員作業風險，對長江源區無人值守觀測進行探索，為開展高原寒區及江河源區水循環研究提供有效的數據和資料。”洪曉峰說。

記者了解到，隨著科技進步和新技術應用，長江源區監測正逐步由人工觀測轉向自動監測，監測對象由單一氣象水文要素向水循環多過程全要素轉變，參與監測的科研單位逐漸增多，監測內容日益豐富。但是，相較于其他地區，長江源區水文氣象監測仍然缺乏，監測成果仍然有限。

“長江源區冰川凍土廣布，河湖沼澤眾多，且海拔跨度大、水循環要素時空特征差異大，現有水循環監測站點難以滿足水資源研究和流域水資源管理要求，迫切需要加強長江源區氣象水文觀測，掌握水資源演變規律，為青藏高原生態屏障建設和長江大保護提供有力支撐。”長江科學院總工程師徐平說。

專家指出，長江源區水循環及其伴生過程研究目前尚處于探索階段，需進一步有效增設觀測站點，構建長江源高寒水循環觀測站網和數據平臺，加強科學研究與合作。

新增設備旨在揭示“坡面如何調節水的來去”

“我們本次科考的主要任務之一，是對布曲流域凍土與植被分布、地形地貌、交通狀況進行考察，結合已有站點和設備，為新補充的生態水文觀測設備進行現場選址，使自動觀測站點布局更加優化。”洪曉峰說。

在前往冬克瑪底冰川途中，洪曉峰告訴記者，新設備選址考量，除了與已有設備形成呼應、服務于流域整體監測之外，主要考慮所觀測的植被（草甸）和凍土變化要有代表性，同時兼顧交通可達性與易于維護性。

綜合考量，新設備主體部分將安裝在布曲東支上游。

據了解，這套名為“江源寒區地表土壤—植被—大氣連續體水熱耦合觀測系統”將在年內安裝。通過增設水通量、熱通量和植被生長過程等觀測設備，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匯流的影響，從而揭示“坡面如何調節水的來去”，推進長江源區水循環的觀測和研究。

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