高原气象

作者：唐鸿,赵仪欣,牛瑞佳,文莉娟,王梦晓

单位：1. 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程重点实验室，甘肃 兰州 730000 ","2. 中国科学院青海湖综合观测研究站，青海 刚察 812300 ","3. 中国科学院大学，北京 100049 ","4. 四川电力设计咨询有限责任公司，四川 成都 610000

关键词：青海湖,准稳态湖冰模型,湖冰厚度,湖冰物候

基金：国家自然科学基金项目(42275044),中国科学院“西部之光”项目(E129030101),甘肃省自然科学基金项目(22JR5RA073)

青藏高原湖泊分布广泛， 且多为季节性冻结湖泊。在全球变暖的背景下， 青藏高原湖冰厚度及其物候发生着显著变化， 深刻影响着区域气候演变。然而目前对于高寒区湖冰厚度及其物候在气候学尺度上的演变特征认识还不甚清楚。因此， 本文利用青海湖下社水文站野外湖冰观测数据、 MODIS湖冰覆盖率数据集、 刚察气象站观测数据与CMFD数据， 结合湖冰准稳态分析模型， 研究了近40年（1979 - 2017年）青海湖湖冰厚度及其物候的演变特征。结果表明： 模拟的多年冰厚平均值为0.31 m， 与下社水文站实测值接近； 模型对湖冰融化结束时间的刻画较准确， 误差仅为0.07天， 开始结冰时间和结冰期长度的误差分别为5.60天和5.67天。1979 -2017年模拟的最大冰厚减小趋势与观测结果较为一致， 即每年冰厚减少0.003 m。模拟的1979 -2017年青海湖开始结冰时间延后（0.23 d·a-1）， 融化结束时间提前（0.32 d·a-1）， 结冰期长度缩短（1.02 d·a-1）， 其中20世纪80年代结冰期缩短尤为明显（2.2 d·a-1）。1979 -2017年青海湖结冰期内（12月至次年4月）向下长波辐射和气温（二者均呈现上升趋势）与平均冰厚以及最大冰厚之间存在显著的负相关关系， 向下短波辐射（呈现下降趋势）与最大冰厚以及平均冰厚之间存在显著的正相关关系。去趋势敏感性试验表明： 向下长波辐射、 气温、 向下短波辐射、 比湿是青海湖1979-2017年内平均冰厚和最大冰厚变率的主要驱动因子， 对平均冰厚变率分别贡献了42.08%， 40.93%， -36.99%和17.45%， 对最大冰厚变率分别贡献了44.48%， 44.68%， -34.77%和19.92%。所有气象驱动因子对二者贡献了83.40%和87.01%， 可以看出青海湖最大冰厚变率相较平均冰厚变率更容易受到气象条件的影响。本文研究结果对冰冻圈湖冰的长期演变趋势提供了认识， 为其他青藏高原湖泊冷季研究提供了参考依据。

来源：2024年第5期

《高原气象》期刊编辑部

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