青藏高原内流区冰储量变化对湖泊水量平衡贡献的定量研究

批准号:
41871056
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
张国庆
依托单位:
学科分类:
D0106.冰冻圈科学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈文锋、戴玉凤、胡文涛、罗玮、朱飞
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中文摘要
青藏高原湖泊分布密集,较少受到人类活动的影响,是研究气候变化与水循环过程的理想地区。由于气象观测站点较少,特别是湖泊主要分布的内流区,同时卫星降水产品存在较大的不确定性,这大大限制了对青藏高原湖泊水量平衡的理解。本项目提出使用30m的SRTM-DEM数据,建立湖面高程与面积的关系,使用基于Landsat和Sentinel-2的湖泊面积,估算面积大于1平方公里湖泊的水位变化,从而获得湖泊水量变化。同时,联合高分辨率的TerraSAR-X/TanDEM-X和SRTM数据,使用DInSAR处理技术,对湖盆内冰川厚度变化进行计算,进而估算冰储量变化。结合2000-2018年湖泊水量与冰量变化,分析冰川分布率不同的湖盆之间湖泊变化差异,定量评估冰川融水对湖泊水量变化的贡献。此研究的开展,对量化湖泊水量平衡中冰川融水影响、提升青藏高原湖泊变化对气候与冰冻圈变化响应机制的理解都具有重要的科学意义。
英文摘要
There is dense distribution of lakes in the Tibetan Plateau (TP). These lakes are sensitive indicators of climate changes as few direct human activities there. At present, the understanding of lake water balance is poor because limited weather stations as well as large uncertainties of satellite-based precipitation products, especially in the Inner TP with more than 70% lakes’ number and area. In this project, we propose to construct the correlation between lake area and elevation using SRTM DEM (30 m pixel size). The lake area derived from Landsat and Sentinel-2 is input into the correlation to deduce the corresponding lake elevation. Combining the lake area and elevation changes, the lake volume changes are estimated. In addition, we combine TerraSAR-X/TanDEM-X and SRTM to calculate the changes of glacier thickness at lake-basin scale using DInSAR technologies. Furthermore, the glacier mass balance is estimated with glacier density. The differences of lake area, level and volume change in basins with different glacier coverage, and the contribution of glacier melting to lake water balance can be quantitatively evaluated. The execution of this project will improve our understanding of lake water balance, response mechanism of increasing lake water storage on the TP to climate and cryosphere changes.
定量评估青藏高原内流区湖盆尺度冰川变化对湖泊水量变化的贡献,可提升对青藏高原湖泊水量平衡的理解。本项目围绕青藏高原湖泊面积、水位与水量变化;湖盆尺度冰储量变化;湖泊水量平衡定量分析三个方面的研究内容,开展了一系列的研究。.取得的重要结果有:1)湖泊数量与面积变化。青藏高原大于1平方公里湖泊数量从1970s的1080个增加到了2018年的1424个(+32%),湖泊总面积从4万平方公里增加到了5万平方公里,净增加了1万平方公里(+25%)。2)湖泊水位变化。2003-2020年,青藏高原湖泊水位的平均上升趋势为0.20±0.01 m/yr。3)湖泊水量变化,冰川消融对湖泊水量变化的贡献。1976-2019年间,青藏高原湖泊水储量增加了169.7 Gt,主要发生在内流区(157.6 Gt)。在1975-1995年的湖泊收缩期,冰川消融补偿了约21%的湖泊水量损失,而在1995-2020年的湖泊扩张期,提升了9%的湖泊水量增加,在1975-2020年整个期间,冰川消融对湖泊水量增加的贡献为17%。进一步的分析提示青藏高原内流区水汽净收支的年代际变化可能是三大洋海温年代际变化协同影响的结果。.这些研究工作的开展,提示了青藏高原湖泊变化的驱动因素、厘清了湖泊变化对气候与冰冻圈变化的响应机制。
期刊论文列表
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Regional differences of lake evolution across China during 1960s-2015 and its natural and anthropogenic causes
1960-2015年中国湖泊演化的区域差异及其自然和人为原因
DOI:10.1016/j.rse.2018.11.038
发表时间:2019
期刊:Remote Sensing of Environment
影响因子:13.5
作者:Zhang Guoqing;Yao T;ong;Chen Wenfeng;Zheng Guoxiong;Shum C K;Yang Kun;Piao Shilong;Sheng Yongwei;Yi Shuang;Li Junli;O'Reilly Catherine M;Qi Shuhua;Shen Samuel S P;Zhang Hongbo;Jia Yuanyuan
通讯作者:Jia Yuanyuan
Lake water and glacier mass gains in the northwestern Tibetan Plateau observed from multi-sensor remote sensing data: Implication of an enhanced hydrological cycle
多传感器遥感数据观测到的青藏高原西北部湖水和冰川质量增加:水文循环增强的意义
DOI:10.1016/j.rse.2019.111554
发表时间:2020-02
期刊:Remote Sensing of Environment
影响因子:13.5
作者:Guoqing Zhang;Wenfeng Chen;Gang Li;Wei Yang;Shuang Yi;Wei Luo
通讯作者:Wei Luo
Seasonal cycles of lakes on the Tibetan Plateau detected by Sentinel-1 SAR data
Sentinel-1 SAR数据探测青藏高原湖泊季节变化
DOI:10.1016/j.scitotenv.2019.135563
发表时间:2020
期刊:Science of the Total Environment
影响因子:9.8
作者:Zhang Yu;Zhang Guoqing;Zhu Tingting
通讯作者:Zhu Tingting
DOI:10.5194/essd-13-3951-2021
发表时间:2021
期刊:Earth System Science Data
影响因子:11.4
作者:Guoqing Zhang;Youhua Ran;Wei Wan;Wei Luo;Wenfeng Chen;Fenglin Xu;Xin Li
通讯作者:Xin Li
DOI:10.1016/j.scitotenv.2021.145463
发表时间:2021-01
期刊:The Science of the total environment
影响因子:--
作者:Guoqing Zhang;T. Bolch;Wenfeng Chen;J. Crétaux
通讯作者:Guoqing Zhang;T. Bolch;Wenfeng Chen;J. Crétaux
第三极地区冰川补给湖与非冰川补给湖变化差异特征研究
- 批准号:41571068
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:张国庆
- 依托单位:
基于多源遥感的青藏高原内流区湖泊水量变化及水体相态转换研究(2000-2009年)
- 批准号:41301063
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:26.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:张国庆
- 依托单位:
国内基金
海外基金
