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新疆生地所在冰川补给型流域干旱传播机制研究中取得进展
作者: 策勒站 更新时间: 2026-05-06

全球气候变暖背景下,冰川和积雪作为固态水资源对区域水文过程的调节作用正经历深刻变化。在干旱和半干旱地区,冰川融水是维系下游生态系统和经济社会用水安全的重要水源。然而,冰川持续退缩削弱了其水文缓冲能力,使得冰川流域内气象干旱向水文干旱的传递过程变得极为复杂,传统评估框架难以准确捕捉这一过程的动态特征。

针对上述问题,中国科学院新疆生态与地理研究所古丽·加帕尔团队联合比利时根特大学,以塔里木盆地南缘玉龙喀什河流域为典型研究区,创新性地提出了“双阶段干旱传递分析框架”(Bi-stage Drought Propagation Framework, BDPF)。该框架引入“补给干旱”(Recharge Drought)这一中间概念,将干旱传递过程拆分为融水释放和流域调控两个独立阶段,分别对应标准化冰川流域补给指数(Standardized Glacierized Catchment Recharge Index, SGI)与气象干旱和本文干旱之间的传递关系,从而实现了从干旱事件尺度上对冰川流域干旱传递的精细刻画。

研究团队利用分布式水文模型VIC耦合冰川度日因子方案,模拟了1982—2013年间玉龙喀什河流域的降水、融雪和冰川融水,并以此为基础构建了SGI指数。通过与基于传统直接传递框架的分析结果对比,研究发现:BDPF在干旱事件匹配和可解释性方面均显著优于传统框架。融水对干旱传递速率、持续时间和严重程度均起到减弱作用,而流域调控则在多数情况下放大了干旱信号,导致水文干旱的持续时间和严重程度均超过补给干旱。从尺度效应来看,积雪动态对季节尺度干旱传递的影响更为显著,而冰川对年际尺度干旱的影响则更为突出。此外,研究还发现,基流的干旱缓冲能力整体较弱,流域调控倾向于加剧干旱传递。

该研究揭示了冰川流域干旱传递的关键影响因素和复杂动态,为寒区干旱早期预警和水资源适应性管理提供了理论依据。以上研究成果以“Advancing the understanding of drought propagation in glacierized catchments by accounting for meltwater and catchment control in a newly introduced bi-stage framework”为题发表于《Journal of Hydrology》。中国科学院新疆生态与地理研究所博士生凌瑜楠为论文第一作者,潘晓辉副研究员为论文通讯作者。该研究得到新疆维吾尔自治区“天山英才”培养计划、自治区重点研发计划项目、国家自然科学基金等项目的资助。 


图1:双阶段干旱传递分析框架与直接传递框架对比示意图


图2:玉龙喀什河流域不同时间尺度下气象干旱、补给干旱和水文干旱事件特征对比


图3:冰川与积雪对干旱传递影响的尺度依赖性分析


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