新華社北京8月3日電 題:江源科考探研長江源區水循環

新華社記者劉詩平、李鵬翔、陳杰

2023年江源綜合科學考察隊近日來到長江南源,對布曲流域的凍土、植被、地形地貌等方面進行考察,為將要增添的生態水文觀測設備選址,加強長江源區水循環觀測和研究。

2023年7月27日拍攝的布曲。新華社記者 劉詩平 攝

長江源區是氣候變化的敏感響應區和生態環境脆弱區。冰川退縮、雪線上升、凍土消融、湖泊擴張和徑流增加,長江源區水循環正在發生前所未有的變化。

“必須加強長江源區水循環的觀測和研究。我們原來設在這里的觀測網絡,主要探究長江源‘水從哪里來、到哪里去’。將要安裝的新設備,則回答‘坡面如何調節水的來去’。”科考隊員、長江科學院水資源研究所副總工程師洪曉峰說。

無人值守觀測系統解答長江源區“水從哪里來、到哪里去”

布曲一個支流的源頭——冬克瑪底冰川高聳于長江源區。海拔5000多米的冰川腳下,無人值守氣象站、積雪特性分析系統,定時傳輸溫度、濕度、輻射、降水等數據;冰川前緣變化觀測系統,全面記錄冰川前緣狀態……

2023年7月27日拍攝的冬克瑪底冰川。新華社記者 劉詩平 攝

洪曉峰等科考隊員對架設在這里的冰川、凍土、積雪、河川徑流等自動觀測設備進行了巡檢,所有設備工作正常。

自2016年起,長江科學院在這里相繼添置了“長江源區冰川凍土氣象水文與水化學監測設備”“長江源區融雪徑流野外觀測設備”“高原湖泊水量平衡自動觀測系統”等,構建了長江源區典型流域水循環無人值守觀測系統,形成了包括冰川、凍土、積雪等關鍵水文要素的水循環多過程監測網絡。

洪曉峰告訴記者,這套無人值守觀測系統聚焦冰川消融、凍土凍融、融雪徑流、湖泊水量平衡等長江源區關鍵水循環過程,通過18套自動觀測站組建覆蓋典型流域的氣象水文地面觀測站網,實現冰川、積雪、凍土、氣象、水文等5大類40多項指標的自動觀測與數據傳輸管理,試圖通過長期觀測與數據積累,回答長江源區“水從哪里來、到哪里去”。

布設在水利部長江江源區水生態系統野外科學觀測研究站江源分站唐古拉山研究區的自動觀測設備。新華社記者 劉詩平 攝

長江源區氣象水文觀測亟待加強

“實現長期無人值守觀測,有效提高觀測頻次,延長觀測時間范圍,提高觀測效率,降低野外觀測人員作業風險,對長江源區無人值守觀測進行探索,為開展高原寒區及江河源區水循環研究提供有效的數據和資料。”洪曉峰說。

記者了解到,隨著科技進步和新技術應用,長江源區監測正逐步由人工觀測轉向自動監測,監測對象由單一氣象水文要素向水循環多過程全要素轉變,參與監測的科研單位逐漸增多,監測內容日益豐富。但是,相較于其他地區,長江源區水文氣象監測仍然缺乏,監測成果仍然有限。

“長江源區冰川凍土廣布,河湖沼澤眾多,且海拔跨度大、水循環要素時空特征差異大,現有水循環監測站點難以滿足水資源研究和流域水資源管理要求,迫切需要加強長江源區氣象水文觀測,掌握水資源演變規律,為青藏高原生態屏障建設和長江大保護提供有力支撐。”長江科學院總工程師徐平說。

專家指出,長江源區水循環及其伴生過程研究目前尚處于探索階段,需進一步有效增設觀測站點,構建長江源高寒水循環觀測站網和數據平臺,加強科學研究與合作。

科考隊員洪曉峰(右)與宋基權在長江源區進行土壤溫濕度觀測。新華社記者 劉詩平 攝

新增設備旨在揭示“坡面如何調節水的來去”

“我們本次科考的主要任務之一,是對布曲流域凍土與植被分布、地形地貌、交通狀況進行考察,結合已有站點和設備,為新補充的生態水文觀測設備進行現場選址,使自動觀測站點布局更加優化。”洪曉峰說。

在前往冬克瑪底冰川途中,洪曉峰告訴記者,新設備選址考量,除了與已有設備形成呼應、服務于流域整體監測之外,主要考慮所觀測的植被(草甸)和凍土變化要有代表性,同時兼顧交通可達性與易于維護性。

綜合考量,新設備主體部分將安裝在布曲東支上游。

據了解,這套名為“江源寒區地表土壤—植被—大氣連續體水熱耦合觀測系統”將在年內安裝。通過增設水通量、熱通量和植被生長過程等觀測設備,了解水分、熱量在土壤、植被和大氣之間的傳輸變化及其對產匯流的影響,從而揭示“坡面如何調節水的來去”,推進長江源區水循環的觀測和研究。