新疆南疆周边高山冰川融化及其未来水资源安全风险

摘要

高山冰川的季节性融水是中国新疆南疆地区重要的水资源补给。全球变暖使得冰川持续退缩、冰川融水增加,显著影响南疆生态环境和社会经济。当前冰川变化研究仅对南疆少数流域山区的融水径流进行了预测,缺乏对冰川融水峰值的精确预测,不能精确确定流量拐点出现的时间范围,且受限于数据精度,存在模拟结果不准确的情况。本研究应用月尺度的度日模型,估算1961—2019年南疆主要流域的物质平衡和冰川融水径流,并基于研究区范围内各流域的历史气候变化趋势设置情境,预估和分析未来60年各流域内可能的冰川物质平衡和融水径流的变化趋势,预测冰川融水可能出现拐点的时间节点。结果表明:(1)阿克苏河、渭干河和叶尔羌河流域自1961年开始,冰川长期保持物质亏损状态,而和田河和克里雅河流域则在20世纪90年代之前冰川物质正平衡,略有积累,90年代以后物质亏损严重,2000年之后为各流域物质亏损最严重的时期。(2)各流域60年来累积物质平衡分别为-17.5 m、-12.4 m、-14.2 m、-5.0 m和-0.9 m。(3)各流域冰川持续融化,但融水径流增加趋势不一致,预测阿克苏河流域冰川融水在2050—2060年将达顶,叶尔羌河流域冰川融水径流量在2070年后呈现逐步减少的趋势,其他三个流域在2080年之前冰川融水一直稳定增加,但增加趋势逐渐趋于平缓。研究结果有助于指导南疆地区水资源管理与合理利用、有效预防自然灾害。