昆仑山阿克苏库勒湖扩张溃决机理及影响研究取得进展

湖泊的快速扩张与突发性溃决事件,已成为青藏高原显著的水文现象,正在重塑内流区水文格局,并对下游生态系统与人类聚居区安全构成威胁。阿克苏库勒湖位于青藏高原北部昆仑山区,是历史时期洪积物阻断安迪尔河后形成的古堰塞湖(图1)。2009年以前该湖面积长期保持在12.0 km2 左右,2010年开始湖泊面积快速扩大,并在2024年9月份溃决,面积锐减逾40 km2,成为继可可西里卓乃湖溃决后青藏高原发生的又一次大型湖泊溃决事件(图2)。近期,我站利用多源光学遥感影像与ICESat、CryoSat-2卫星测高数据,通过对比不同时期湖泊面积和水位变化,认为区域内降水增多和特定年度大量降水是导致湖泊扩张的主要原因。阿克苏库勒湖的溃决,对区域生态环境和安迪尔河绿洲区将产生重大的影响。

图1. 阿克苏库勒湖及安迪尔河流域位置与地形概况

降水增多导致阿克苏库勒湖快速扩张并溃决

冰雪融水和降水是阿克苏库勒湖主要的补给来源,对区域内冰川变化趋势分析认为,研究期内冰川虽然呈明显的退缩趋势,但增加的融水并不足以引起湖泊的大幅扩张。研究发现,阿克苏库勒湖面积在2017年达到了47.23 km2,增加了35.34 km2。其中2010年和2016年面积增加量分别达到了10.43km2和13.38km2,两个年度的增加量占总增加量的67.4%,对应的湖泊储水增加量占总增加水量的81.93%。2017年春季湖水越过西侧的分水岭后开始溢流,2024年9月份湖泊在大量接收降水产流后发生了溃决。2009年以来区域内降水增多和特定年度集中大量降水是导致阿克苏库勒湖扩张和溃决的主要原因。

图2. 2009—2024年阿克苏库勒湖面积演变过程

阿克苏库勒湖溃决或将加剧下游洪水风险

阿克苏库勒湖溃决后洪水冲向了安迪尔河下游绿洲区,淹没了大片胡杨林和农田,迫使部分居民转移,对下游的生态环境和人民生命财产安全造成了重大影响(图3)。从历年统计来看,洪涝灾害本身是安迪尔河下游主要的自然灾害之一。阿克苏库勒湖溃决后青藏高原内流区海拔高、降水相对丰富的原湖泊流域的并入,使安迪尔河流域面积增加了81%,未来下游洪水频率与强度将会大幅增加。建议加强阿克苏库勒湖溃决后区域生态环境演变和洪水灾害预防研究工作。

图3. 阿克苏库勒湖2024年溃决前后的地貌变化

该成果以“Expansion and outburst process of Aksu Kule Lake in the Kunlun Mountains, Qinghai‒Tibet Plateau”为题发表在气候变化研究领域一区TOP期刊《Advances in Climate Change Research》(ACCR)。我站博士研究生宫鹏为论文第一作者,谢昌卫研究员为论文通讯作者。

该研究获国家自然科学基金(42330803)、中国科学院“西部之光”基金(xbzg-zdsys-202304)、甘肃省科技计划项目(22ZD6FA005)和中国科学院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室项目(CSFSE-TZ-2402)联合资助。

图文:宫鹏  审核:吴通华



附件下载: