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              中國科學家發起“第三極水塔計劃”
              來源:中國氣象報社   發布時間:2019-07-19
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                以青藏高原爲核心的高山地區是地球上除南北極之外冰川分布最廣泛的地區,又被稱爲“第三極”,它也是亞洲十大主要河流的發源地,因而亦有“亞洲水塔”之稱。

                如今,“亞洲水塔”正面臨著冰川融化的挑戰。

                7月11-12日,來自世界各地的50位相關領域知名科學家出席在京舉行的亞洲水塔國際研討會。“我們借此機會發出‘第三極水塔計劃’項目倡議,”會議結束時,中國科學院院士、中國科學院青藏高原研究所名譽所長姚檀棟如是說,“我們將在三個典型代表區域開展國際合作,從觀測、模擬和影響三個方面對亞洲水塔的變化進行研究,並以此爲基礎制定國際合作方案。”

                “第三極水塔計劃”呼之欲出

                最近的研究發現,“第三極”地區氣溫快速升高,冰川融化加速,儲水量不平衡。

                “亞洲水塔”在變化,全球30多億人的生存用水將因而受到影響。

                實際上,從中國科學院支持第二次青藏高原綜合科學调查開始,“第三極水塔計劃”便已在醞釀中。此計劃依托中國科學院A類戰略先導專項“泛第三極環境變化與綠色絲綢之路建設”展開。

                姚檀棟介紹說,“第三極水塔計劃”經過長期醞釀,已經初步確定了觀測研究的典型區域以及領銜專家。“祁連山黑河流域,唐古拉山長江源和納木錯、色林錯流域,喜馬拉雅山波曲這三個區域,分別是西風模態區、西風季風過渡模態區和季風模態區,對這三個區域的研究對于研究亞洲水塔的關鍵過程將具有示範效應。”。

                据了解,河海大学教授余钟波、中国科学院西北生态环境资源研究院研究员王晓明、德国科学院院士沃克·莫斯布鲁格(Volker Mosbrugger)、冰川遥感专家托比亚斯·博奇(Tobias Bolch)、荷兰乌得勒支大学教授沃尔特·艾马泽尔(Walter Immerzeel)等科研人员都将成为项目组中的核心成员,将在三个区域开展研究合作。

                目前,“第三極水塔計劃”已經在科學層面達成共識。與世界各國科研人員的合作也在持續展開。

                鑒于亞洲水塔的變化直接影響第三極區域及周邊國家的可持續發展,“第三極水塔計劃”項目的意義不言而喻。“關注亞洲水塔變化是全球科學家的責任。”姚檀棟說。

                已有的階段性成果

                中國科學院外籍院士陳德亮一直是青藏高原研究的深度參與者。

                他指出,“第三極亞洲水塔計劃”的階段性成果,可以用計劃實施框架的三個方面去總結,即觀測、模擬和影響。

                從觀測的角度,這幾年地面觀測增加了很多點及剖面,之前中部和西部觀測點很少。另外,遙感研究的深入提高了對湖泊、冰川變化的認識。較以往依賴低位觀測而言,高空觀測大大加強,如“極目”系留浮空器可以達到7003米的高度,在青藏高原第二次科考中發揮了重要作用,還有無人機等技術的應用和進步。

                此外,科學家們也加強了地面觀測研究。多個站點已取得階段性的成果,例如對青藏高原降水時空變化有了更深刻的理解。“從模式這方面,我們現在已經有一些階段性成果。之前全球模式研究的分辨率低,一般僅可達50-200公裏左右,我們模擬的尺度已精確到2-10公裏。”陳德亮表示。

                青藏高原氣候變化对水资源及生态系统的影响分两方面,一方面是全球变化对青藏高原的影响,另一方面是青藏高原对区域和全球气候的影响。陈德亮说,阶段性成果显示,南亚等地区烧荒产生的气溶胶及高原西部产生的沙尘,通过大气环流被传输迁移到青藏高原。这些物质沉降到冰雪面,导致界面反照率下降,太阳辐射吸收增加,使得冰雪面温度上升,冰雪融化加速。

                “當前我們的研究已對氣溶膠和沙塵的起源、傳輸路徑、遷移量有了更清晰的認識。第二個方面目前有了初步成果,未來我們將進一步研究亞洲水塔變化對下遊地區生態環境、水資源、自然災害的影響。”陳德亮表示。

                37個野外站關注著“亞洲水塔”

                “所謂亞洲水塔,關鍵性的問題有兩個,首先是水的儲量,其次就是有多少水可以流出或進行循環。”中科院青藏高原所副所長朱立平告訴《中國科學報》。

                朱立平一直在做湖泊的研究工作。他表示,青藏高原的冰川是亞洲水塔的核心組成,而青藏高原湖泊面積占了中國湖泊面積的50%左右。從亞洲水塔的儲水量角度,青藏高原的湖泊變化在亞洲水塔中的地位不容忽視。

                “我們希望通過觀測和模擬,了解青藏高原的湖泊有多少水量儲存。現在我們已測量獲得一半以上湖泊面積的水量,下一步重要的是建立反演模型,估算整個青藏高原的湖泊水量。”他說。

                據朱立平介紹,之前中科院高寒區地表過程與環境觀測研究網絡17個野外台站覆蓋了青藏高原不同地表和氣候類型。在中科院“絲路環境”A類專項的支持下,觀測已經拓展到了“一帶一路”沿線的中亞地區、南亞與東南亞。圍繞“亞洲水塔”及其影響的周邊地區,已經組建了包括37個野外站在內的觀測網絡。

                对水循环全要素的观测较面上观测能够更好地理解水循环机制,这是建立这一观测网络的动因,朱立平引见说。弄清降水、蒸发、冰川融水、冻土退化等对湖泊水量平衡的影响,以及湖泊面积、水位变化对氣候變化,比如降水变化的反馈,才能认识亚洲水塔中不同相态水体(冰川、湖泊、降水)的数量及相互联系,才能预测它未来的命运。

                此外,中科院青藏高原所研究員李新告訴《中國科學報》,他們正在做國家青藏高原數據中心的建設,以期將來可以更好服務于青藏高原的科考。

              (来源:《中国科学报》 责任编辑:申敏夏)

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