气候变化条件下可可西里湖泊群变化特征研究

论文摘要

青藏高原是地球的“第三极”,在全球气候变化背景下,青藏高原水循环过程发生一定的变化。青藏高原气温上升、降水增加以及冰川冻土融化,导致湖泊水面急剧增加。2011年以来,青藏高原可可西里盐湖快速扩张,出现湖水漫溢的风险。一旦湖水外溢,将会危害沿线青藏铁路、青藏公路的正常运行,并影响到长江源区生态环境。基于卫星遥感监测可可西里区湖泊的动态变化,分析湖泊对气候变化的响应过程,不仅能够促进青藏高原水循环研究,对青藏铁路、青藏公路的安全保障和长江上游的自然生态环境保护也有重要意义。本文以可可西里卓乃湖-盐湖流域为研究对象,采用“空天地水”一体化监测方法获取了气象、水文、遥感等数据,据此首次详细分析了盐湖等四个主要湖泊的变化特征,以及对气候的响应过程。建立了盐湖水量对气象因子的响应模型,预测了盐湖的外溢时间,为盐湖水患监测预警提供了决策支持。本文的主要成果与创新点为:（1）利用卫星遥感、星载差分、多波束测深等技术手段,在可可西里无人区建立了“空-天-地-水”立体监测系统,为流域湖泊变化研究提供技术支持;（2）融合湖泊库容曲线与遥感湖泊变化检测方法,对可可西里湖泊水量变化进行分析,总结了该地区湖泊变化规律。研究结果表明,在气温升高、降水量增加、地区气候向暖湿转变的气候变化背景下,四个主要湖泊总面积增大,湖泊变化与降水、气温、风速相关性显著。湖泊形心均向东偏移,揭示了高原水资源转移趋势。盐湖水量变化与降水引起的长历时汇流关系密切。（3）采用逐步线性回归方法,建立了盐湖水量变化的响应模型,设计了有利至不利气候等应用情景,对湖水漫溢过程进行了预测,为水患监测预警提供了决策支持。研究结果表明,在不利条件下,盐湖极有可能在2019年8月发生外溢。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
•   1.1 研究背景和意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 青藏高原湖泊遥感监测进展
•     1.2.2 湖泊水体识别方法研究进展
•     1.2.3 湖泊水量变化研究进展
•   1.3 研究内容和技术路线
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 技术路线
• 2 研究区与数据
•   2.1 研究区概况
•     2.1.1 地理位置
•     2.1.2 气候条件
•     2.1.3 地形地貌
•     2.1.4 湖泊
•     2.1.5 生态系统
•   2.2 研究数据
•     2.2.1 气象数据
•     2.2.2 遥感数据
•     2.2.3 现场实测数据
• 3 数据处理与方法
•   3.1 影像选取与预处理
•   3.2 水体面积提取方法
•     3.2.1 水体指数介绍
•     3.2.2 水体指数选取
•     3.2.3 水体面积批量提取
•   3.3 湖泊变化研究方法
•     3.3.1 变化趋势和变化速率
•     3.3.2 空间分异
•   3.4 气候变化研究方法
•     3.4.1 线性趋势分析
•     3.4.2 相关性分析
• 4 卓乃湖-盐湖流域湖泊变化
•   4.1 流域内主要湖泊面积提取结果
•   4.2 流域主要湖泊时空变化分析
•     4.2.1 卓乃湖时空变化分析
•       4.2.1.1 卓乃湖时间变化分析
•       4.2.1.2 卓乃湖空间变化分析
•     4.2.2 库赛湖时空变化分析
•       4.2.2.1 库赛湖时间变化分析
•       4.2.2.2 库赛湖空间变化分析
•     4.2.3 海丁诺尔湖时空变化分析
•       4.2.3.1 海丁诺尔湖时间变化分析
•       4.2.3.2 海丁诺尔湖空间变化分析
•     4.2.4 盐湖时空变化分析
•       4.2.4.1 盐湖时间变化分析
•       4.2.4.2 盐湖空间变化分析
•   4.3 湖泊年际变化总结
• 5 高原湖泊群对气候变化的响应
•   5.1 气候年际变化特征
•     5.1.1 降水
•     5.1.2 气温
•     5.1.3 风速
•     5.1.4 日照时长
•   5.2 湖泊对气候年际变化的响应
•   5.3 气候年内变化特征
• 6 盐湖水位水量变化及水患预测
•   6.1 盐湖水位-面积-容积关系曲线
•   6.2 盐湖水位水量变化
•   6.3 盐湖水量模拟及外溢预测
•     6.3.1 盐湖水量模拟
•     6.3.2 盐湖外溢预测
• 7 结论与展望
•   7.1 结论
•   7.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 梅泽宇

导师: 谭德宝

关键词: 气候变化,可可西里,盐湖,湖泊变化,数值模拟

来源: 长江科学院

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学,地球物理学

单位: 长江科学院

分类号: P467;P343.3

总页数: 70

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