塔里木河流域水文內循環強度研究

《塔里木河流域水文內循環強度研究》是依託河海大學，由何海擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：塔里木河流域水文內循環強度研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：何海
• 依託單位：河海大學

項目摘要

陸面蒸發源是水文循環過程中重要的水汽源地，陸面蒸發水汽形成的降水以及平流輸送水汽形成的降水平衡比例的不同，可引起流域水文循環性質的改變。水文內循環強度是衡量陸面蒸法源對大氣作用程度的定量診斷指標。本項目針對乾旱區陸地-大氣相互作用劇烈的現象，以塔里木河流域為研究區域，以闡明流域水文內循環強度及其變化為目標，將研究區域劃分為若干單元格線，開展區域內水汽來源及其輸送路徑和強度研究，並建立分區、分時段水量平衡方程，聯合水汽收支方程估算單元格線蒸發量；在上述研究基礎上，模擬分析陸面蒸發源對流域降水的貢獻程度，進而闡述塔里木河流域陸地對大氣的作用程度，為深入認識流域水文循環特徵提供依據。項目研究密切跟蹤當前西北乾旱區水文情勢變化和國際乾旱區水文學研究前沿問題，研究內容及預期成果對於氣候變化環境下塔里木河流域水資源科學利用及生態環境保護具有重要意義。

結題摘要

本項研究針對氣候變化背景下我國西北乾旱區陸地-大氣系統相互作用劇烈的現象，以定量描述塔里木河流域陸面蒸發源和平流輸送源對區域降水的貢獻程度為目標，展開了相關研究。項目研究首先系統分析了近五十年來塔里木河流域陸面水文循環要素變化特徵。結果顯示上世紀六十年代以來，塔里木河流域氣溫明顯升高，其中山區氣溫增幅高於平原區，且冬季增暖最為明顯。流域年降水總量呈增加趨勢，尤其是上世紀八十年代至九十年代期間，增加趨勢較為顯著。但不同區域、不同季節降水量變化存在較大差異，尚難以判斷流域的降水是否呈穩定增加的趨勢。流域出山口徑流基本保持了豐枯交替的天然狀況，對氣候變化的回響並不明顯。在上述基礎上，利用再分析資料對塔里木河流域上空水汽來源、水汽含量和水汽收支的時空分布特徵進行了論述，闡述了水汽含量的空間分布特點和年際變化規律以及沿不同邊界和高度上水汽淨輸入量的年際、年內變化特點，結合塔里木河流域陸面水文循環要素及其變化特徵，探索了區域水文循環過程中的大氣水特徵及其與區域降水形成的聯繫。結果顯示：塔河流域上空多年平均水汽總含量不到全國上空水汽總含量的1/15，水平分布上，在流域平原區和沙漠腹地形成一個相對的高值中心。垂直方向上水汽主要集中在850hpa~600hpa的氣層中，約占流域上空整層水汽含量的60%。流域年淨水汽輸入量總體呈波動增加的趨勢，上世紀八十年代以前為水汽虧損期，八十年代以後為水汽盈餘期。八十年代前後兩個時段水汽含量差值場表明，流域內水汽含量增加區與降水增加區的分布是一致的。基於上述研究，較為系統地闡述了近50年來塔里木河流域水汽輸送路徑、強度及源匯特徵；套用水汽收支方程估算了區域陸面蒸散發量，建立了研究區域陸地-大氣系統的水文內循環模型，進而模擬分析了塔里木河流域陸面蒸發源和平流輸送源對降水的貢獻度，定量描述了研究區域陸地對大氣的作用程度。結果表明：塔里木河流域有14%的降水是由流域本地蒸發所貢獻的，86%的降水來自於流域外的水汽輸入，流域內水分內循環強度較大的區域分布在流域西北和北部天山南坡的部分區域，夏季該區域由陸面蒸發的水汽形成的降水占到該區域總降水量的四分之一以上。項目研究對於變化環境下塔里木河流域水資源科學利用及生態環境保護具有重要的指導意義。