21世纪以来泛北极湖泊水位变化时空特征及原因探讨

摘要：

在全球气候变暖和极端气候事件增加的背景下,流域水文循环过程受到的影响越来越强烈,导致湖泊水位变化表现出复杂的时空特征.而泛北极地区是地球上湖泊数量与面积分布最为集中的区域之一,该地区湖泊对气候变化响应非常敏感.因此,了解这些湖泊近期水文变化特征十分必要.本研究共搜集了 36个泛北极大型湖泊(＞500 km2)基于遥感或站点观测的近20年水位数据,分析其时空变化特征.本文使用线性回归模型来估算湖泊水位的变化趋势,进而利用皮尔逊相关分析了其主要水文影响变量和大气环流机制,并运用Mann-Kendall突变检验法探讨了水位突变的原因.结果表明,泛北极湖泊的水位整体上呈现不同程度上升(平均速率为0.013 m/a),有23个(64％)湖泊的水位呈上升趋势;研究湖泊中有10个通过90％统计显著性检验.其中,水位上升速率最大的湖泊是位于哈萨克斯坦的腾吉兹湖,上升速率为0.078 m/a.泛北极湖泊水位的波动主要与径流有关,有19个(53％)湖泊的水位波动与径流的增加更为相关;相比而言,位于亚洲的极地湖泊水位的上升与流域蒸发的降低显著相关,尤其是库苏古尔湖.从区域大气环流影响来看,泛北极湖泊水位变化主要与厄尔尼诺-南方涛动有关,其次是北极涛动和北大西洋涛动.本研究有助于加深对泛北极湖泊近20年水位变化规律及气候影响特征的科学理解.

关键词：水位、泛北极、湖泊、气候变化、大气环流

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分类号：J603;F832.35;F061.4

资助基金：国家重点研发计划;中国科学院战略性先导科技专项;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：2111-2122,后插1-后插2