山區(qū)積雪是全球水循環(huán)過程中的關(guān)鍵要素之一，其特殊的物理特性對(duì)土壤凍融循環(huán)、流域水文過程、植被物候、農(nóng)田灌溉和水力發(fā)電等方面具有重要影響。作為天然的固體水庫，積雪是中高緯度地帶和高海拔山區(qū)水資源的重要組成部分，為全球約1/6人口提供日常飲水。然而，在氣候變暖背景下，全球積雪覆蓋面積及其累積和消融動(dòng)態(tài)過程發(fā)生顯著改變。因此，準(zhǔn)確量化積雪變化對(duì)水文過程的影響是應(yīng)對(duì)氣候變化潛在風(fēng)險(xiǎn)、加強(qiáng)當(dāng)?shù)厮Y源管理的必要前提。鑒于現(xiàn)有的水文模型多不含有水源路徑追蹤算法，即缺少了從產(chǎn)流至流域出口處的輸送路徑，僅能根據(jù)模型模擬的降雪量、融雪量、降水量和徑流量等指標(biāo)間接估算融雪的徑流貢獻(xiàn)，無法反映融雪在每個(gè)水文環(huán)節(jié)中的參與程度。此外，變暖背景下積雪變化和水庫調(diào)節(jié)對(duì)流域水資源的協(xié)同效應(yīng)研究尚不清晰。

　　中國科學(xué)院青藏高原研究所環(huán)境變化與多圈層過程團(tuán)隊(duì)研究員蘭措等通過在基于物理過程的高分辨率分布式水文模型DHSVM（Distributed Hydrology Soil Vegetation Model）中，耦合融雪路徑追蹤算法和水庫調(diào)節(jié)模塊，結(jié)合野外監(jiān)測(cè)、積雪遙感資料、水庫運(yùn)行數(shù)據(jù)和氣象水文站點(diǎn)數(shù)據(jù)，從徑流、積雪覆蓋率、水庫變量、土壤含水量等方面檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷哪M效果，揭示并預(yù)估了青海祁連山南坡北川河流域的積雪動(dòng)態(tài)變化及其水文效應(yīng)。

　　研究表明：（1）1965年至2019年，北川河流域積雪覆蓋率在月尺度和年尺度上均顯著下降；相較降水和風(fēng)速，氣溫是影響積雪覆蓋率變化的最主要因素。（2）年尺度上，積雪對(duì)土壤水和徑流的貢獻(xiàn)率呈顯著下降趨勢(shì)，深層土壤水和下游河道徑流的下降速率相對(duì)較緩。月尺度上，深層土壤水的融雪貢獻(xiàn)率變化幅度較窄，其峰值的出現(xiàn)時(shí)間晚于淺層土壤融雪貢獻(xiàn)率；河道徑流的融雪貢獻(xiàn)率在年內(nèi)呈雙峰型分布。（3）水庫調(diào)節(jié)雖然對(duì)月徑流量起到明顯的“削峰填谷”作用，但對(duì)下游徑流的融雪貢獻(xiàn)率影響較?。?lt;2%）。（4）隨著積雪的雪深持續(xù)下降，未來流域出口處年徑流量將減少8%左右，特別是春季徑流量的下降顯著，需要關(guān)注?，F(xiàn)有的水庫調(diào)節(jié)無法緩解這種下降趨勢(shì)，亟需制定新的方案應(yīng)對(duì)水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)。

　　進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，以往研究常用的間接指數(shù)法忽視了融雪在下滲和蒸散發(fā)等過程中的損失，往往高估了徑流的融雪貢獻(xiàn)率。入射輻射尤其是入射長波輻射是積雪累積消融過程的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)，研究建議未來應(yīng)加強(qiáng)對(duì)高海拔地區(qū)入射輻射的觀測(cè)。

　　相關(guān)研究成果以Tracking snowmelt during hydrological surface processes using a distributed hydrological model in a mesoscale basin on the Tibetan Plateau為題，發(fā)表在Journal of Hydrology上。研究工作得到第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（A類）和國家自然科學(xué)基金的支持。

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