江源科考探研长江源区水循环

新华社北京8月3日电 题:江源科考探研长江源区水循环

新华社记者刘诗平、李鹏翔、陈杰

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。

2023年7月27日拍摄的布曲。新华社记者 刘诗平 摄

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……

2023年7月27日拍摄的冬克玛底冰川。新华社记者 刘诗平 摄

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”。

布设在水利部长江江源区水生态系统野外科学观测研究站江源分站唐古拉山研究区的自动观测设备。新华社记者 刘诗平 摄

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。

科考队员洪晓峰(右)与宋基权在长江源区进行土壤温湿度观测。新华社记者 刘诗平 摄

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。