東北地理所在氣候變化影響青藏高原湖泊的遙感研究方面取得新進(jìn)展
湖泊是氣候變化的重要指示因子,通過(guò)探討湖泊的變化及其對(duì)氣候變化的響應(yīng),有助于理解區(qū)域水循環(huán),并為流域水資源管理提供重要的科學(xué)決策依據(jù)。作為全球第三極的青藏高原,是我國(guó)湖泊的第一大分布區(qū),素有“亞洲水塔”之稱(chēng),其變化及其原因(氣候變化、冰川融化、凍土退化)一直是國(guó)際青藏高原研究學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。青藏高原湖泊變化不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重要的影響,而且還會(huì)影響到區(qū)域歷史宗教文化(如圣湖的變化)。盡管已有一些學(xué)者報(bào)道了區(qū)域湖泊的面積變化特征,但長(zhǎng)時(shí)間序列的氣候變化對(duì)青藏高原湖泊影響的格局與過(guò)程尚不明確。
東北地理所地理景觀(guān)遙感學(xué)科組、水環(huán)境遙感學(xué)科組研究人員與來(lái)自美國(guó)和英國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)利用Landsat 系列衛(wèi)星遙感影像對(duì)四個(gè)時(shí)期(1977、1990、2000、2014)青藏高原的湖泊進(jìn)行了空間制圖,并整合氣象資料、冰川和凍土文獻(xiàn)數(shù)據(jù),在流域尺度上將湖泊面積變化、氣候變化、冰川變化和凍土退化的趨勢(shì)歸納為4種模式(干旱指數(shù)降低、冰川面積減少、凍土退化、湖泊面積增加;干旱指數(shù)增大、冰川面積減少、凍土退化、湖泊面積增加;干旱指數(shù)增大、冰川面積減少、凍土退化、湖泊面積減少;干旱指數(shù)降低、冰川面積減少、凍土退化、湖泊面積減少),深入探討了區(qū)域湖泊變化及其主控因素的時(shí)空異質(zhì)性。與我國(guó)北方干旱區(qū)和極地地區(qū)不同,近40年間青藏高原整體上呈現(xiàn)氣候變暖變濕、湖泊面積和數(shù)量增加的趨勢(shì),但高原內(nèi)部湖泊變化具有明顯的空間異質(zhì)性。氣候變濕和冰川融化是主導(dǎo)高原湖泊變化的主要因素,但部分流域湖泊受氣候干旱或凍土退化影響,湖泊面積呈現(xiàn)萎縮趨勢(shì)。

圖1 青藏高原湖泊分布格局與時(shí)間動(dòng)態(tài)

圖2 不同時(shí)期青藏高原湖泊面積對(duì)氣候變化的響應(yīng)格局
此研究對(duì)青藏高原湖泊變化及其影響因素的空間格局與過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)解析;對(duì)比分析了長(zhǎng)時(shí)間序列流域尺度湖泊面積及其數(shù)量變化,探討了沿岡底斯山脈湖泊樣帶的湖泊面積變化和其影響因素差異。研究結(jié)果不僅有助于加強(qiáng)理解青藏高原生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的響應(yīng),而且將為高原及周邊生態(tài)環(huán)境保護(hù)和水資源可持續(xù)利用決策提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。
該研究由東北地理所毛德華副研究員、王宗明研究員、宋開(kāi)山研究員,海外特聘研究員、美國(guó)印第安納大學(xué)李林教授,英國(guó)雷丁大學(xué)楊洪教授,英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院Julian R. Thompson教授,美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)鄔建國(guó)教授和高紅凱博士,北京師范大學(xué)陳彬教授,吉林大學(xué)李慧穎博士共同完成。成果發(fā)布在國(guó)際期刊Remote Sensing上。
該研究由國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題(2016YFC0500201)、中國(guó)科學(xué)院“地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程”專(zhuān)項(xiàng)子課題(XDA19040503)、中國(guó)科學(xué)院青年促進(jìn)會(huì)人才基金(2017277)及中國(guó)國(guó)家留學(xué)基金((201604910407)共同資助

論文信息:Mao D., Wang Z., Yang H., Li H., Thompson J.R., Li L., Song K.S., Chen B., Gao H., Wu J., 2018. Impacts of climate change on Tibetan lakes: patterns and processes. Remote Sensing, 10(3), 358, doi:10.3390/rs10030358.
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