天山南坡清水河1639-2015年径流量重建与变化特征

尚华明, 张瑞波, 魏文寿, 毛炜峄, 范煜婷, 陈 峰, 张 凯

(1.中国气象局 乌鲁木齐沙漠气象研究所 新疆树木年轮生态实验室 中国气象局树木年轮理化研究重点实验室, 新疆 乌鲁木齐 830002; 2.新疆师范大学 地理科学与旅游学院, 新疆 乌鲁木齐 830054)

横贯中亚区域的天山山脉，是干旱区的湿岛，山区相对丰富的降水和冰雪融水形成了河川径流，为下游绿洲和荒漠区提供工农业、生活和生态用水，是干旱内陆区的“生命线”[1-2]。近年来，在全球和区域气候变化背景下，极端气候和水文事件发生的频率增加[3]，而流域中下游的水资源供需矛盾日益突出。由于新疆地区河流水文观测资料较短，严重限制了对该区域水文变化规律和机制的认识，急需寻找替代资料，延长水文记录，为流域水资源合理利用和科学评估提供基础支撑。树木年轮水文学为水文资料的恢复提供了科学可信的途径。特别是在干旱半干旱区，树木的径向生长与径流量变化受到共同环境因素的影响，树轮宽度成为径流量的重要代用指标[4-5]。大量的工作基于树轮宽度重建了长时间、高分辨率的径流量资料，并为流域水资源管理决策提供了重要支撑。美国西部干旱区是开展树轮水文研究最早，成果最为丰富的区域，其中以Colorado河流域的研究工作最为集中，基于树轮资料延长的径流量序列为流域水资源管理决策提供了重要的支撑[6-11]。除了美国西部干旱区以外，近年在南美洲、非洲、欧洲、大洋洲以及中国西北地区均有大量的研究利用树轮宽度恢复水文变化历史[12-17]，展现了全球范围内树木年轮在延长水文记录方面的巨大潜力。……