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中国科学家发起“第三极水塔计划”

作者:民族音乐
出处:www.lunrr.com
时间:2020-03-14

作者:崔学勤资料来源:科学网发布日期:2019/7/13 2:1:00

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亚洲水塔面临挑战,30多亿人将受到影响

中国科学家发起的“世界水塔工程屋顶”

亚龙冰川末端,王永杰照片

青藏高原为中心的高山地区是地球上除北极和南极以外冰川分布最广的地区,也被称为“世界屋脊”

今天,“亚洲水塔”正面临冰川融化的挑战。

7月11日至12日,来自世界各地的50位着名科学家参加了在北京举行的亚洲水塔国际研讨会。会议结束时,中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所名誉所长姚坦东说:“我们借此机会发起“世界水塔屋顶计划”项目倡议。我们将在三个具有代表性的地区开展国际合作,从观测、模拟和影响三个方面研究亚洲水塔的变化,并在此基础上制定国际合作计划

“世界水塔工程的屋顶”即将到来。

最近的研究发现,“世界屋脊”地区的温度正在迅速上升,冰川正在加速融化,水的储存不平衡。

“亚洲水塔”正在改变,这将影响世界上30多亿人的生活用水。

事实上,自从中国科学院支持第二次青藏高原综合科学考察以来,“世界水塔计划”就一直在酝酿之中。该计划基于中国科学院甲级战略试点项目“世界环境变化与绿色丝绸之路建设的泛屋顶”。

姚丹东表示,经过长期的酝酿,“世界水塔屋顶计划”已经初步确定了典型的观察研究领域和领先的专家。“祁连山黑河流域、唐古拉山长江源头、南柯河和塞林柯河流域、喜马拉雅山波浪曲线分别为西风模式区、西风季风转换模式区和季风模式区。对这三个地区的研究将对亚洲水塔研究的关键过程产生示范作用。”。

据了解,王小明河海大学教授俞仲博、中国科学院西北生态环境与资源研究所研究员沃尔克莫斯布鲁格、德国科学院院士托比亚斯博尔奇、冰川遥感专家沃尔特马泽尔、荷兰乌得勒支大学教授等研究人员都将成为项目团队的核心成员,并将在三个地区开展研究合作。

目前,“世界水塔屋顶计划”已经达成科学共识。与世界各地科研人员的合作也在继续。

鉴于亚洲水塔的变化直接影响到世界地区及周边国家屋顶的可持续发展,“世界水塔屋顶计划”项目的意义不言而喻。“关注亚洲水塔的变化是全世界科学家的责任。”姚丹东说道。

中国科学院外籍院士“陈德良”是青藏高原研究的深入参与者。

他指出,“世界亚洲水塔屋顶计划”的阶段性成果可以概括为该计划实施框架的三个方面,即观察、模拟和影响。

从观测点来看,地面观测近年来增加了很多点和剖面,而以前中西部地区的观测点很少。此外,遥感研究的深化提高了对湖泊和冰川变化的理解。与过去依靠低空观测相比,高空观测得到了极大的加强。例如,“极地之眼”系留浮空器可以达到7003米的高度,这在青藏高原第二次科学考察以及无人机等技术的应用和进步中发挥了重要作用。

此外,科学家还加强了地面观测研究。一些台站取得了阶段性成果,如对青藏高原降水时空变化的深入了解。“从模型方面来说,我们现在已经取得了一些阶段性的成果。以前全球模型研究的分辨率很低,一般只有大约50-200公里,我们的模拟规模精确到2-10公里。”陈德良说。

气候变化对青藏高原水资源和生态系统的影响分为两个方面,一是全球变化对青藏高原的影响,二是青藏高原对区域和全球气候的影响。陈德良说,分阶段结果表明,南亚等地区燃烧产生的气溶胶和高原西部产生的灰尘通过大气环流输送到青藏高原。这些物质沉积在冰雪表面,导致界面反照率下降,太阳辐射吸收增加,导致冰雪表面温度上升,冰雪融化加速。

“目前,我们的研究已经对气溶胶和灰尘的来源、传输路径和传输量有了更清楚的了解。第二方面,迄今已取得初步成果。今后,我们将进一步研究亚洲水塔的变化对下游地区生态环境、水资源和自然灾害的影响。”陈德良说。

37个野外站正在观看“亚洲水塔”

“所谓的亚洲水塔有两个关键问题,第一是储水,第二是有多少水可以流出或循环。”中国科学院青藏高原研究所副所长朱丽萍告诉《中国科学报》。

朱丽萍一直在研究湖泊。他说,青藏高原的冰川是亚洲水塔的核心组成部分,而青藏高原的湖泊面积约占中国湖泊面积的50%。从亚洲水塔的蓄水能力来看,青藏高原湖泊的变化不容忽视。

“我们希望通过观察和模拟了解青藏高原湖泊中储存了多少水。现在我们已经测量了一半以上的湖区的水量,下一个重要步骤是建立一个反演模型来估计整个青藏高原的水量。”他说。

据朱丽萍介绍,中国科学院高山地区地面过程与环境观测前期研究网络的17个野外站覆盖了青藏高原不同的地表和气候类型。在中国科学院“丝绸之路环境”一级项目的支持下,观测已扩展到“一带一路”沿线的中亚、南亚和东南亚。围绕“亚洲水塔”及其周边地区,建立了37个野外观测站的观测网络。

观察水循环的所有要素比地面观察更能理解水循环机制,这是建立这个观察网络的动机,朱丽萍说。了解降水、蒸发、冰川融水、冻土退化等的影响。关于湖泊的水平衡,以及湖泊面积和水位变化对气候变化(如降水变化)的反馈,可以帮助我们了解亚洲水塔中不同相水体(冰川、湖泊、降水)的数量和相互关系,并预测它们的未来命运。

此外,中国科学院青藏高原研究所研究员李信告诉《中国科学报》,他们正在青藏高原建立一个国家数据中心,以便将来更好地为青藏高原的科学研究服务。

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