江源科考探研长江源区水循环

江源科考探研长江源区水循环

2023年江源综合科学考察队近日来到长江南源，对布曲流域的冻土、植被、地形地貌等方面进行考察，为将要增添的生态水文观测设备选址，加强长江源区水循环观测和研究。

长江源区是气候变化的敏感响应区和生态环境脆弱区。冰川退缩、雪线上升、冻土消融、湖泊扩张和径流增加，长江源区水循环正在发生前所未有的变化。

“必须加强长江源区水循环的观测和研究。我们原来设在这里的观测网络，主要探究长江源‘水从哪里来、到哪里去’。将要安装的新设备，则回答‘坡面如何调节水的来去’。”科考队员、长江科学院水资源研究所副总工程师洪晓峰说。

无人值守观测系统解答长江源区“水从哪里来、到哪里去”

布曲一个支流的源头——冬克玛底冰川高耸于长江源区。海拔5000多米的冰川脚下，无人值守气象站、积雪特性分析系统，定时传输温度、湿度、辐射、降水等数据；冰川前缘变化观测系统，全面记录冰川前缘状态……

洪晓峰等科考队员对架设在这里的冰川、冻土、积雪、河川径流等自动观测设备进行了巡检，所有设备工作正常。

自2016年起，长江科学院在这里相继添置了“长江源区冰川冻土气象水文与水化学监测设备”“长江源区融雪径流野外观测设备”“高原湖泊水量平衡自动观测系统”等，构建了长江源区典型流域水循环无人值守观测系统，形成了包括冰川、冻土、积雪等关键水文要素的水循环多过程监测网络。

洪晓峰告诉记者，这套无人值守观测系统聚焦冰川消融、冻土冻融、融雪径流、湖泊水量平衡等长江源区关键水循环过程，通过18套自动观测站组建覆盖典型流域的气象水文地面观测站网，实现冰川、积雪、冻土、气象、水文等5大类40多项指标的自动观测与数据传输管理，试图通过长期观测与数据积累，回答长江源区“水从哪里来、到哪里去”。

长江源区气象水文观测亟待加强

“实现长期无人值守观测，有效提高观测频次，延长观测时间范围，提高观测效率，降低野外观测人员作业风险，对长江源区无人值守观测进行探索，为开展高原寒区及江河源区水循环研究提供有效的数据和资料。”洪晓峰说。

记者了解到，随着科技进步和新技术应用，长江源区监测正逐步由人工观测转向自动监测，监测对象由单一气象水文要素向水循环多过程全要素转变，参与监测的科研单位逐渐增多，监测内容日益丰富。但是，相较于其他地区，长江源区水文气象监测仍然缺乏，监测成果仍然有限。

“长江源区冰川冻土广布，河湖沼泽众多，且海拔跨度大、水循环要素时空特征差异大，现有水循环监测站点难以满足水资源研究和流域水资源管理要求，迫切需要加强长江源区气象水文观测，掌握水资源演变规律，为青藏高原生态屏障建设和长江大保护提供有力支撑。”长江科学院总工程师徐平说。

专家指出，长江源区水循环及其伴生过程研究目前尚处于探索阶段，需进一步有效增设观测站点，构建长江源高寒水循环观测站网和数据平台，加强科学研究与合作。

新增设备旨在揭示“坡面如何调节水的来去”

“我们本次科考的主要任务之一，是对布曲流域冻土与植被分布、地形地貌、交通状况进行考察，结合已有站点和设备，为新补充的生态水文观测设备进行现场选址，使自动观测站点布局更加优化。”洪晓峰说。

在前往冬克玛底冰川途中，洪晓峰告诉记者，新设备选址考量，除了与已有设备形成呼应、服务于流域整体监测之外，主要考虑所观测的植被（草甸）和冻土变化要有代表性，同时兼顾交通可达性与易于维护性。

综合考量，新设备主体部分将安装在布曲东支上游。

据了解，这套名为“江源寒区地表土壤—植被—大气连续体水热耦合观测系统”将在年内安装。通过增设水通量、热通量和植被生长过程等观测设备，了解水分、热量在土壤、植被和大气之间的传输变化及其对产汇流的影响，从而揭示“坡面如何调节水的来去”，推进长江源区水循环的观测和研究。

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