邵 駿，歐陽(yáng)碩，郭 衛(wèi)，卜 慧，韓 勇

(1.長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局，武漢 430010； 2.長(zhǎng)江水利委員會(huì) 河湖保護(hù)與建安中心，武漢 430010)

1 研究背景

長(zhǎng)江源區(qū)地處青藏高原腹地，被譽(yù)為“中華水塔”“亞洲水塔”，是我國(guó)重要的生態(tài)安全屏障、戰(zhàn)略資源儲(chǔ)備基地[1]。在全球氣候變化背景下，長(zhǎng)江源區(qū)水資源發(fā)生了很大的變化，具體表現(xiàn)在冰川融化、降水變化以及濕地面積變化[2]。研究長(zhǎng)江源區(qū)水資源變化對(duì)于氣候變化條件下長(zhǎng)江源區(qū)徑流響應(yīng)及流域的水資源管理與保護(hù)有著重要意義。然而，由于地處高海拔寒旱地區(qū)，長(zhǎng)江源區(qū)氣象站點(diǎn)稀少，水文站點(diǎn)設(shè)立時(shí)間有限，因此研究過(guò)去時(shí)間段水資源變化缺乏觀測(cè)資料，為認(rèn)識(shí)水資源歷史變化規(guī)律帶來(lái)了一定的困難。

在眾多反映氣候環(huán)境變化的指標(biāo)中，冰芯穩(wěn)定同位素指標(biāo)(δ18O和δD)是冰芯記錄研究中必不可少的參數(shù)，是恢復(fù)過(guò)去氣候變化有效的途徑之一[3]?，F(xiàn)有研究表明，降水中的穩(wěn)定同位素是降水形成時(shí)水汽凝結(jié)高度氣溫的函數(shù)，兩極和中高緯度地區(qū)的降水以鋒面雨系統(tǒng)為主，水汽凝結(jié)高度氣溫與近地表氣溫密切相關(guān)，因此降水中δ18O或δD也就成為研究地表氣溫變化的指標(biāo)[3]。冰芯積累量是冰川上降水量的直接記錄，而且高分辨率冰芯記錄保證了降水記錄的連續(xù)性，提供了一種恢復(fù)降水量變化的有效手段[4-6]。從青藏高原鉆取的冰芯同位素和積累量可用來(lái)重建溫度和降水變化，是很好的氣候環(huán)境記錄，彌補(bǔ)了高海拔地區(qū)水文氣象資料缺乏的不足。姚檀棟等[7]根據(jù)青藏高原4支記錄超過(guò)1 000 a的冰芯10 a平均值變化，研究了青藏高原最近1 000 a來(lái)的氣溫變化；利用古里雅冰芯記錄分析了近2 000 a來(lái)青藏高原的氣候變化[8-10]，并恢復(fù)了該地區(qū)過(guò)去400 a來(lái)降水變化特征，分析了與周邊地區(qū)降水變化的關(guān)系[4]；利用普若崗日冰芯研究了過(guò)去100 a來(lái)δ18O記錄變化所反映的地區(qū)氣溫變化[5]。康世昌等[11]利用各拉丹東冰芯分析了δ18O記錄與夏季氣溫之間的關(guān)系，恢復(fù)了近70 a來(lái)各拉丹東地區(qū)夏季氣溫的變化歷史。德吉等[12]以青藏高原北部的古里雅冰芯、唐古拉冰芯和南部的達(dá)索普冰芯、寧金崗桑冰芯δ18O記錄作為溫度代用指標(biāo)，研究了過(guò)去100 a青藏高原氣溫變化情況。張擁軍等[13]恢復(fù)了各拉丹東冰芯近70 a降水中的δ18O記錄，重建了該地區(qū)70 a來(lái)的春季和夏季氣溫，并研究了冰芯年積累量變化與大氣環(huán)流的關(guān)系[14]。

現(xiàn)有研究多集中在冰芯同位素和積累量與降水和氣溫之間的關(guān)系上，尚未有研究分析冰芯記錄與徑流變化之間的關(guān)系。本文采用長(zhǎng)江源區(qū)沱沱河水文站實(shí)測(cè)流量數(shù)據(jù)與青藏高原5根冰芯同位素和冰芯凈積累量，研究長(zhǎng)江源區(qū)徑流和青藏高原冰芯記錄的變化規(guī)律及兩者之間的相互關(guān)系，在此基礎(chǔ)上重建沱沱河水文站1900年以來(lái)徑流系列并分析其變化特征，旨在揭示全球變暖背景下長(zhǎng)江源區(qū)徑流變化特征及由氣候變化引起的水文效應(yīng)。

2 研究區(qū)域和研究數(shù)據(jù)

研究區(qū)域沱沱河流域(33°22′N—35°12′N，89°48′E—92°54′E)位于青藏高原腹地，是長(zhǎng)江的正源，發(fā)源于青藏高原唐古拉山脈中段各拉丹冬雪山群姜根迪如峰西南側(cè)，全長(zhǎng)346 km，流域面積17 600 km2。本次研究徑流資料采用沱沱河水文站1960—2019年實(shí)測(cè)流量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來(lái)源于青海省水文水資源勘測(cè)局。沱沱河水文站以上的氣象資料由于受實(shí)測(cè)站點(diǎn)限制，采用沱沱河氣象站的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)中心。本次研究選取取自青藏高原不同地點(diǎn)的5根冰芯資料，分別是寧金崗桑冰芯、作求普冰芯、唐古拉冰芯、木孜塔格冰芯和擴(kuò)擴(kuò)色勒冰芯，冰芯取樣點(diǎn)位置及資料信息見(jiàn)圖1和表1，數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家青藏高原科學(xué)數(shù)據(jù)中心[15]。

圖1 研究采用的冰芯取樣點(diǎn)與沱沱河水文站、沱沱河氣象站地理位置分布Fig.1 Ice core sampling points and Tuotuo River hydrological station and meteorological station

表1 冰芯取樣點(diǎn)地理位置及資料信息

3 研究結(jié)果與分析

3.1 沱沱河站徑流年際變化

(1)采用滑動(dòng)平均法與Mann-Kendall非參數(shù)檢驗(yàn)研究沱沱河站徑流的年際變化規(guī)律。沱沱河水文站年徑流量滑動(dòng)平均曲線和Mann-Kendall曲線如圖2所示。從圖2中易見(jiàn)，沱沱河水文站年徑流量呈現(xiàn)顯著增加的趨勢(shì)，尤其是在進(jìn)入2000年以后，徑流的增加態(tài)勢(shì)尤為明顯，并且與沱沱河站降水量增加趨勢(shì)保持一致。Mann-Kendall曲線在2002年出現(xiàn)交叉，表明沱沱河水文站徑流在2002年前后發(fā)生突變?cè)黾印２捎肕ann-Kendall檢驗(yàn)對(duì)沱沱河水文站年徑流變化趨勢(shì)進(jìn)行檢驗(yàn)，ZMK=3.19，通過(guò)了置信度為99%的顯著性檢驗(yàn)，表明年徑流呈現(xiàn)顯著的上升趨勢(shì)。本研究與現(xiàn)有研究結(jié)論基本一致[16-20]。

圖2 沱沱河水文站年徑流量滑動(dòng)平均曲線和Mann-Kendall曲線Fig.2 Moving average curve and Mann-Kendall curve of annual runoff and annual base flow at Tuotuo River hydrological station

(2)進(jìn)一步分析沱沱河水文站年徑流與氣象因素之間的關(guān)系。選取降水、氣溫、水面蒸發(fā)3個(gè)氣象因素，討論其與年徑流之間的相關(guān)性。從圖3中易見(jiàn)，沱沱河年降水量、年均氣溫呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，水面蒸發(fā)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。從降水和氣溫的Mann-Kendall曲線可以看出，兩者均在2001年前后發(fā)生突變，尤其是氣溫變化ZMK=6.02，通過(guò)了置信度為99%的顯著性檢驗(yàn)，表明氣溫呈現(xiàn)顯著的上升趨勢(shì)。水面蒸發(fā)反映了蒸發(fā)能力，從水面蒸發(fā)觀測(cè)資料來(lái)看，1960年以來(lái)沱沱河氣象站蒸發(fā)能力呈現(xiàn)不顯著的下降趨勢(shì)。

圖3 沱沱河氣象站年降水量、年均氣溫和水面蒸發(fā)變化過(guò)程線和Mann-Kendall曲線Fig.3 Moving average curves and Mann-Kendall curves of annual precipitation，annual average temperature and annual water surface evaporation at Tuotuo River meteorological station

采用Pearson相關(guān)分析統(tǒng)計(jì)沱沱河水文站年徑流與氣象因素之間的相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表2。從表2中可知，沱沱河水文站年徑流與年降水之間的關(guān)系最為緊密，相關(guān)系數(shù)為0.669，其次為氣溫，相關(guān)系數(shù)為0.525，兩者都通過(guò)了置信度為99%的顯著性檢驗(yàn)。徑流與水面蒸發(fā)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，這與水文規(guī)律相符，從多年平均角度來(lái)看，降水是徑流的重要補(bǔ)給來(lái)源，而蒸發(fā)是主要消耗項(xiàng)[16]。由此可知，對(duì)于長(zhǎng)江源區(qū)沱沱河流域，影響徑流的主要?dú)庀笠蛩厥墙邓?，其次為氣溫，與已有研究結(jié)論基本一致[16，18-19，21-23]。

表2 沱沱河水文站年徑流量與降水、蒸發(fā)、氣溫間的相關(guān)系數(shù)

現(xiàn)有研究表明，青藏高原河川徑流在最近十幾年的變化趨勢(shì)主要受降水影響，其次是冰雪融水[24]，部分區(qū)域徑流變化與蒸散發(fā)和土壤儲(chǔ)水量變化也有一定關(guān)系[25]。一般而言，青藏高原北部、東部和東南部地區(qū)，河川徑流主要受降水主導(dǎo)；而在中部和西部地區(qū)，河川徑流受冰川融水或受地下水補(bǔ)給為主，或亦受兩者共同主導(dǎo)[26-27]。

降水變化對(duì)長(zhǎng)江源區(qū)徑流有直接影響。青藏高原受到西風(fēng)和季風(fēng)兩大環(huán)流系統(tǒng)影響，5—9月份暖濕季節(jié)的降水可占全年降水量的80%以上[28]，因此暖濕季節(jié)的降水主導(dǎo)了徑流的年際變化[21]。根據(jù)羅玉等[18-19]的研究成果，夏季降水量對(duì)沱沱河流域同期夏季流量有明顯的影響，當(dāng)夏季降水量偏多時(shí)，流域流量偏多，反之亦然。多雨年期間，影響沱沱河流域的水汽主要來(lái)源于季風(fēng)攜帶的孟加拉灣水汽以及中緯度偏西風(fēng)的水汽輸送，在兩支水汽共同作用下，沱沱河流域上空水汽輸送較多；而少雨期季風(fēng)攜帶的偏南的水汽較弱，水汽輸送較小[19]。

氣溫對(duì)徑流的影響主要體現(xiàn)在冰川融雪補(bǔ)給徑流。氣溫對(duì)冰川區(qū)積雪面積的變化影響很大，積雪面積變化和氣溫呈現(xiàn)高度負(fù)相關(guān)[29]。長(zhǎng)江源區(qū)各拉丹冬冰川作用區(qū)，屬沱沱河流域的冰川面積為389.09 km2，冰儲(chǔ)量為42.146 5 km3，冰川融水是沱沱河的主要補(bǔ)給源[30]，補(bǔ)給率約33.7%[22]。全球變暖導(dǎo)致長(zhǎng)江源區(qū)冰川面積總體處于退縮狀態(tài)，2009年冰川總面積在1977年基礎(chǔ)上縮減了126.33 km2，總面積減少了11.8%[31]，其中沱沱河2009年冰川面積較1970年減少20.83%[32]。位于唐古拉山西部沱沱河源頭各拉丹冬地區(qū)的崗加曲巴冰川，2012年較1969年整體縮退了3 660 m、縮退速度85 m/a，姜古迪如北支冰川整體縮退了750 m、縮退速度17 m/a，姜古迪如南支冰川整體縮退了1 500 m、縮退速度35 m/a[33]。因此，長(zhǎng)江源區(qū)氣溫急劇上升導(dǎo)致的冰川和積雪融水增多是長(zhǎng)江源區(qū)流量急劇增加的重要原因[34]。

3.2 青藏高原冰芯記錄與沱沱河站徑流的關(guān)系

在前文分析沱沱河水文站徑流變化趨勢(shì)及影響因素的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析青藏高原冰芯記錄與沱沱河站徑流之間的關(guān)系。圖4為研究采用的寧金崗桑冰芯、作求普冰芯、唐古拉冰芯、木孜塔格冰芯和擴(kuò)擴(kuò)色勒冰芯δ18O記錄與冰芯積累量(水當(dāng)量)過(guò)程線及10 a滑動(dòng)平均曲線。由于不同冰芯所在地理位置及海拔高程不同，因此δ18O記錄與冰芯積累量反映出很強(qiáng)的區(qū)域差異性。

圖4 研究采用的冰芯δ18O記錄與冰芯積累量(水當(dāng)量)過(guò)程線及10 a滑動(dòng)平均曲線Fig.4 Hydrographs and 10-year moving average curves of ice core δ18O records and ice core accumulation

從δ18O記錄來(lái)看，寧金崗桑冰芯和作求普冰芯均反映出20世紀(jì)80年代以來(lái)氣溫上升的趨勢(shì)，擴(kuò)擴(kuò)色勒冰芯也有上升趨勢(shì)，但在20世紀(jì)90年代末期達(dá)到峰值后出現(xiàn)下降趨勢(shì)，唐古拉冰芯和木孜塔格冰芯則變化不大。由于冰芯采樣時(shí)間均在2010年前后，因此冰芯δ18O記錄未能完全反映2010年以后青藏高原氣溫突變上升的態(tài)勢(shì)。從冰芯積累量來(lái)看，寧金崗桑冰芯、作求普冰芯和唐古拉冰芯積累量在20世紀(jì)90年代以后呈現(xiàn)下降態(tài)勢(shì)，而木孜塔格冰芯和擴(kuò)擴(kuò)色勒冰芯則呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，尤其以擴(kuò)擴(kuò)色勒冰芯上升趨勢(shì)最為明顯。

本研究選擇的5根冰芯地跨青藏高原南北、東西，由于不同區(qū)域氣候條件差異較大，可將其分為南、北、西3組，即寧金崗桑冰芯和作求普冰芯代表青藏高原南部地區(qū)，唐古拉冰芯和木孜塔格冰芯代表青藏高原北部地區(qū)，擴(kuò)擴(kuò)色勒冰芯代表青藏高原西部地區(qū)。表3和表4分別為不同冰芯之間δ18O記錄與冰芯積累量(水當(dāng)量)的相關(guān)系數(shù)，其中作求普冰芯與木孜塔格冰芯、擴(kuò)擴(kuò)色勒冰芯之間的δ18O記錄存在較高的相關(guān)性，分別通過(guò)了置信度為99%、95%的顯著性檢驗(yàn)，其余冰芯之間δ18O記錄的相關(guān)性較低，寧金崗桑冰芯與大多數(shù)冰芯間的δ18O記錄存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。從冰芯凈積累量(水當(dāng)量)之間的相關(guān)關(guān)系來(lái)看，所有冰芯之間的凈積累量(水當(dāng)量)之間相關(guān)系數(shù)均不高。從以上分析可知，青藏高原降水中的δ18O記錄和凈積累量存在較大的地區(qū)差異?，F(xiàn)有研究表明，青藏高原南北區(qū)域氣候存在系統(tǒng)差異。高原南部主要受印度季風(fēng)的影響，高原北部則在受夏季印度季風(fēng)影響的同時(shí)，冬季還比南部更多地受到西風(fēng)帶的影響。青藏高原西部夏季主要受印度洋和阿拉伯海水汽的影響，高原東部夏季則會(huì)受到太平洋水汽的影響[5]。本次分析的不同冰芯間的相關(guān)性也再次證實(shí)了這一點(diǎn)。

表3 不同冰芯δ18O記錄之間的相關(guān)系數(shù)

表4 不同冰芯凈積累量(水當(dāng)量)之間的相關(guān)系數(shù)

研究發(fā)現(xiàn)，青藏高原冰芯中的δ18O記錄與氣溫存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，可作為氣溫代用指標(biāo)[3，12]，而冰芯中的積累量本身就是冰川降水量的直接記錄[4-6]。3.1節(jié)研究結(jié)果表明長(zhǎng)江源區(qū)徑流對(duì)降水和氣溫的響應(yīng)較為明顯，2000年以后長(zhǎng)江源區(qū)徑流發(fā)生顯著性增加趨勢(shì)，因此選取1960—1999年沱沱河水文站年徑流，建立其與冰芯δ18O記錄和積累量之間的相關(guān)關(guān)系，如表5所示。為消除兩者之間的量級(jí)差，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。

表5 沱沱河水文站年徑流與不同冰芯δ18O記錄和冰芯積累量(水當(dāng)量)相關(guān)系數(shù)

從表5可見(jiàn)，沱沱河水文站年徑流與寧金崗桑冰芯δ18O記錄存在顯著正相關(guān)關(guān)系，并通過(guò)置信度為99%的顯著性檢驗(yàn)，與作求普冰芯δ18O記錄存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與唐古拉冰芯之間也存在一定的相關(guān)關(guān)系，與木孜塔格冰芯冰芯和擴(kuò)擴(kuò)色勒冰芯間基本無(wú)相關(guān)性。徑流與冰芯積累量(水當(dāng)量)以作求普冰芯相關(guān)性最高，寧金崗桑冰芯次之，擴(kuò)擴(kuò)色勒冰芯再次，與唐古拉冰芯和木孜塔格冰芯基本無(wú)相關(guān)性。

根據(jù)青藏高原已有的冰芯記錄研究成果來(lái)看，青藏高原南部和北部降水的控制機(jī)制有所不同，高原南部冰芯的積累量變化與北部的變化趨勢(shì)恰好相反[14]。從地理位置上來(lái)看，寧金崗桑冰川和作求普冰川均位于青藏高原南部，其夏季降水主要為南亞季風(fēng)帶來(lái)的水汽所致[14]。已有研究表明，青藏高原南部冰川區(qū)夏季受南亞季風(fēng)影響，其δ18O記錄的年平均值與青藏高原北部的夏季降水存在正相關(guān)[36]。在夏季季風(fēng)期，青藏高原南部的水汽大部分都來(lái)自印度洋。同時(shí)，源自印度洋的氣團(tuán)途徑印度次大陸向北輸送，也可把水汽輸送到海拔較高的地區(qū)[37]。長(zhǎng)江源區(qū)處在南亞季風(fēng)影響的北緣，其夏季降水量主要為南亞夏季風(fēng)帶來(lái)的水汽所致[14]?？凳啦萚11]通過(guò)對(duì)比沱沱河源頭的各拉丹冬冰芯δ18O記錄與周邊氣象站實(shí)測(cè)降水?dāng)?shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，各拉丹冬冰芯δ18O記錄與南部區(qū)域具有更好的相關(guān)性，說(shuō)明各拉丹冬和其南部地區(qū)夏季水汽具有更好的同源性。長(zhǎng)江源區(qū)沱沱河徑流與青藏高原南部的冰芯δ18O記錄的顯著相關(guān)性也證實(shí)了此結(jié)論，即兩者夏季水汽來(lái)源具有一定的同源性。

3.3 基于冰芯記錄的沱沱河站徑流重建

沱沱河水文站年徑流與寧金崗桑冰芯δ18O記錄相關(guān)性最高，由此可通過(guò)寧金崗桑冰芯δ18O記錄恢復(fù)沱沱河1960年以前的徑流。

氣溫對(duì)青藏高原徑流的影響機(jī)制較為復(fù)雜，根據(jù)3.1節(jié)結(jié)論，氣溫主要通過(guò)影響冰川融雪從而間接影響河川徑流，而冰芯δ18O記錄作為氣溫的代用指標(biāo)，其與徑流之間的直接聯(lián)系并不明顯。但是在年代際尺度上，氣溫的變化基本上可以反映區(qū)域氣候變化的趨勢(shì)性規(guī)律。

康世昌等[11]研究發(fā)現(xiàn)5 a滑動(dòng)平均值與氣象臺(tái)站氣溫相關(guān)性較好，姚檀棟等[4-5]研究表明青藏高原冰芯δ18O記錄在10 a尺度以上能反映青藏高原氣溫變化。經(jīng)分析，沱沱河水文站1960—1999年平均流量的10 a 滑動(dòng)平均(相當(dāng)于低通濾波器)與寧金崗桑冰芯冰芯δ18O記錄10 a滑動(dòng)平均的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.895(圖5)，建立兩者之間的回歸方程為

Q10 a=2.599δ18O10 a+69.732，

(R=0.895，R2=0.802) 。

(1)

式中：Q10 a表示沱沱河年均流量的10 a滑動(dòng)平均；δ18O10 a表示δ18O記錄的10 a滑動(dòng)平均。

圖5 沱沱河水文站年均流量與寧金崗桑冰芯δ18O記錄的10 a滑動(dòng)平均相關(guān)關(guān)系Fig.5 Relation between the annual average runoff in Tuotuo River and the 10-year moving average of Ningjingangsang ice core δ18O record

從沱沱河水文站1960—1999年重建的10 a滑動(dòng)平均系列與實(shí)測(cè)值對(duì)比(圖6(a))可以看出，兩個(gè)系列具有較好的相似性。恢復(fù)沱沱河水文站1900—1960年流量的10 a滑動(dòng)平均系列成果見(jiàn)圖6(b)。

圖6 沱沱河水文站重建流量10 a滑動(dòng)平均與實(shí)測(cè)流量對(duì)比和恢復(fù)的1960年之前系列Fig.6 Comparison between the 10-year moving average of reconstructed flow at Tuotuo River Station and the measured flow and pre-1960 series reconstructed flow

從重建徑流可以看出，長(zhǎng)江源區(qū)沱沱河年徑流自1900年以來(lái)經(jīng)歷了豐水(1910年代以前)→平水(1920—1940年代)→豐水(1950—1960年代)→枯水(1970—1980年代)→豐水(1990年代以后)的變化過(guò)程。不少學(xué)者研究了20世紀(jì)北半球和青藏高原的氣溫變化，發(fā)現(xiàn)高原氣候在20世紀(jì)20年代初、50—60年代和80年代初發(fā)生了3次突變，其中第一次和第三次為從冷變到暖，稱為“暖突變”，第二次是從暖變到冷，稱為“冷突變”。湯懋蒼等[35]研究認(rèn)為“暖突變年”分別出現(xiàn)在1923年和1978年，“冷突變年”出現(xiàn)在1963年。德吉等[12]研究發(fā)現(xiàn)青藏高原過(guò)去100 a來(lái)共出現(xiàn)1910年左右、1920年左右、1950年左右、1970年代4個(gè)冷期，各冷期之間對(duì)應(yīng)出現(xiàn)4次暖期，并且變冷的程度越來(lái)越弱而變暖的程度越來(lái)越強(qiáng)。本文重建的長(zhǎng)江源區(qū)徑流也基本上反映出上述演變規(guī)律，由此從側(cè)面印證了重建徑流的大致變化趨勢(shì)與合理性。

4 結(jié)論與展望

本文利用沱沱河水文站和氣象站實(shí)測(cè)水文氣象資料分析了沱沱河徑流變化趨勢(shì)及與氣候影響因素之間的關(guān)系。根據(jù)青藏高原5根冰芯資料，研究了沱沱河徑流與冰芯δ18O記錄與冰芯積累量之間的關(guān)聯(lián)性，在此基礎(chǔ)上重建了沱沱河1900年以來(lái)的流量系列。通過(guò)上述研究得到以下結(jié)論：

(1)沱沱河水文站年徑流量呈現(xiàn)顯著增加的趨勢(shì)，尤其是在進(jìn)入2000年以后，徑流的增加態(tài)勢(shì)尤為明顯。在影響徑流的主要?dú)庀笠蛩刂校邓兓瘜?duì)長(zhǎng)江源區(qū)徑流有直接影響，而氣溫對(duì)徑流的影響主要體現(xiàn)在冰川融雪補(bǔ)給徑流。通過(guò)分析長(zhǎng)江源區(qū)冰川變化情況，長(zhǎng)江源區(qū)氣溫急劇上升導(dǎo)致的冰川和積雪融水增多是長(zhǎng)江源區(qū)流量急劇增加的重要原因。

(2)分析青藏高原寧金崗桑冰芯、作求普冰芯、唐古拉冰芯、木孜塔格冰芯和擴(kuò)擴(kuò)色勒冰芯共5根冰芯δ18O記錄與冰芯積累量后可知，不同冰芯記錄反映出較強(qiáng)的區(qū)域差異性，青藏高原南北區(qū)域氣候變化存在的系統(tǒng)差異對(duì)冰芯記錄有著直接影響。

(3)沱沱河水文站年徑流與寧金崗桑冰芯δ18O記錄存在顯著正相關(guān)關(guān)系，其主要原因在于寧金崗桑冰川位于青藏高原南部，其夏季降水主要受南亞季風(fēng)帶來(lái)的水汽影響，與沱沱河地區(qū)夏季水汽具有更好的同源性。

(4)通過(guò)寧金崗桑冰芯δ18O記錄恢復(fù)了沱沱河水文站1900—1960年的10 a滑動(dòng)平均徑流系列。對(duì)重建系列分析后可知，長(zhǎng)江源區(qū)沱沱河水文站年徑流自1900年以來(lái)，經(jīng)歷了1910年代、1950年代、1990年代3次豐枯轉(zhuǎn)換過(guò)程，其時(shí)間點(diǎn)與青藏高原發(fā)生的3次氣候突變大致吻合。

需要說(shuō)明的是，氣候與徑流變化之間的關(guān)系是十分復(fù)雜的，要回答兩者之間的作用機(jī)制還需要做深入細(xì)致的研究。本文從數(shù)理統(tǒng)計(jì)角度初步分析了長(zhǎng)江源區(qū)徑流變化的影響因素及其與青藏高原冰芯記錄之間的關(guān)系，重建了沱沱河徑流系列，其基礎(chǔ)是建立在δ18O記錄與徑流之間的統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律上。而冰芯凈積累量作為降水的直接記錄，反而與徑流的關(guān)聯(lián)性不大，說(shuō)明長(zhǎng)江源區(qū)降水受南亞季風(fēng)影響的同時(shí)，受高原自身水汽來(lái)源的影響也較大，從而導(dǎo)致局部降水區(qū)域性差異較大，不能完全反映流域面上的降水情況。在全球氣候變暖的背景下，青藏高原氣溫上升幅度是同期全球平均值的2倍。一方面氣溫升高導(dǎo)致冰雪提前消融、冰川強(qiáng)烈退縮，從而直接影響河川徑流，另一方面氣溫升高導(dǎo)致青藏高原熱低壓和夏季風(fēng)的加強(qiáng)，強(qiáng)化了孟加拉灣和阿拉伯海水汽向青藏高原輸送，導(dǎo)致青藏高原降水增加，也間接地影響河川徑流，由此導(dǎo)致青藏高原地表水循環(huán)格局發(fā)生重大變化。青藏高原冰川、凍土、濕地、湖泊、氣溫、降水和徑流的急劇變化，嚴(yán)重影響了青藏高原作為“亞洲水塔”對(duì)水資源的調(diào)蓄作用，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生存環(huán)境造成了重大影響。今后還需要進(jìn)一步對(duì)青藏高原整體和區(qū)域水循環(huán)的機(jī)制以及不同相態(tài)水體間的轉(zhuǎn)化和響應(yīng)機(jī)理進(jìn)行深入研究，并提出對(duì)策措施，最大限度減少氣候變化帶來(lái)的負(fù)面影響。