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許晨曦等-GRL:泰國湄南河徑流量變化及其與厄爾尼諾-南方濤動的關系
2019-06-14 | 作者: | 【 】【打印】【關閉

  2011年泰國最大的河流-湄南河發生嚴重洪澇事件,造成大量農田、工廠被淹,導致400多人死亡,直接經濟損失達300億美元,超過其GDP1%。但目前對于洪澇發生的原因以及未來變化的預估仍然存在爭議。例如有模擬研究指出全球增溫的情景下,湄南河豐水期徑流會加強,但也有模式研究指出徑流會減少。導致上述問題的原因在于湄南河徑流量變化規律的認識不清。觀測的徑流記錄較短且近50年來受到人類活動(修建水壩等)的影響,很難準確獲取長尺度以及自然狀態下的氣候變化信息。前人對于湄南河古徑流量的研究是基于古洪水的沉積物進行研究,一方面定年精度和時間分辨率較差,另一方面連續性不好,很難分析洪水與氣候變化之間的關系。因此需要開展高分辨率的徑流變化歷史研究。 

  針對上述問題,中國科學院地質與地球物理研究所新生代地質與環境院重點實驗室季風系統演化課題組許晨曦副研究員與美國哥倫比亞大學Lamont實驗室的Brendan M. Buckley教授開展合作研究,在泰國、老撾等地采集樹木年輪樣品,發現上述區域的樹輪氧同位素與湄南河流域的雨季降水、徑流量呈現顯著負相關關系(r=-0.76),基于上述關系利用樹輪氧同位素重建了1748-2005年的湄南河徑流量變化歷史,研究發現: 

  1)湄南河徑流量過去250年以來,其主要變化為2-7年的年際變化和多年代際變化為主。(圖1)。 

1  樹輪氧同位素重建湄南河徑流量的變化歷史(黑線)及近50年的觀測數據(紅線)    

  2)湄南河徑流量的變化受到厄爾尼諾-南方濤動(ENSO)和太平洋多年代濤動(PDO)的共同影響。ENSO主要影響徑流量的年際變化,表現為ENSO冷事件(拉尼娜事件)會導致湄南河徑流量的增加。PDO多年代際變化對徑流量的影響會疊加在年際變化上,表現為PDO冷相位與ENSO冷事件共同發生時,極端洪澇事件增多(圖2)。 

2  湄南河極端干旱和洪澇事件發生的頻率(藍色為極端洪澇事件)與PDO的相位對比(藍色為冷相位)

  本研究首次定量重建了具有年分辨率的湄南河徑流量變化歷史,揭示了湄南河徑流量的變化規律,指出ENSO冷事件和PDO冷相位共同發生時,湄南河易發生嚴重洪澇事件,為評估未來氣候變化下徑流量的變化以及水資源管理提供參考。    

  研究成果發表于GRL。(Xu C, Buckley B M, Promchote P, et al. Increased variability of Thailand's Chao Phraya River peakseason flow and its association with ENSO variability: Evidence from tree ring δ18O [J]. Geophysical Research Letters, 2019, 52: 1583-1594.)(原文鏈接 

 
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