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青藏高原大湖变暖的观测与模拟证据
2018-01-24

  湖泊变化对青藏高原的气候变化具有敏感的响应。目前,大量的研究集中在湖泊面积和水量对气候变化的响应研究,由于观测数据的缺乏,对湖泊性质变化的研究十分缺乏。中科院青藏所朱立平课题组通过对青藏高原纳木错这一大湖的连续观测,获得了湖泊不同水深连续3年的现场水温观测数据,并据此对一维通用湖泊模型进行了校正,获得了适合纳木错热量传导的热量模型。利用校正后的通用模型进行1979-2012年期间纳木错水温变化模拟,结果表明,纳木错湖水水温对最近的气候变暖具有明显的响应:夏季的表层湖水平均温度具有年际波动,但呈逐渐升高趋势,升高率为0.52±0.25°C/10年。同时,夏季湖水温跃层的分层开始日期以每10年4.20±2.02 天的速率提前,发生分层的持续时间以每10年6.00±3.54 天的速率递增。为探讨气温和长波辐射在湖泊变暖中的作用,在引起湖泊水温变化的强迫因素中,从气温和长波辐射的时间序列中去除长期趋势,进行了三个敏感性试验。这些实验证明,空气温度和向下长波辐射的升高是造成纳木错湖水变暖的两个驱动因素,表明气候变暖正在明显改变大湖的水温条件。

  该研究成果由博士生黄磊为第一作者,王君波副研究员为通讯作者,文章发表于Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 122, 13095–13107. https://doi.org/10.1002/2017JD027379 链接:( http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017JD027379/epdf

图1 一维通用湖泊模型(GLM)的验证结果。3米(a)、83米(b)和2013年温跃层深度(d)的模拟和观测水温线性回归分析;模拟和观测的2013年温跃层深度时间序列的比较(c)。黑色直线表示1:1线;红色直线表示模拟结果与观测值之间的线性拟合。

图2 1979-2012年纳木错湖泊夏季(7-9月)的热变化。夏季表层(a)和90m深度(b)处的平均水温,以及分层天数(c)、分层开始日期(d)和温跃层深度(e)。红线代表拟合趋势线。

 
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