“亚洲水塔”变化对下游水资源的连锁效应
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应对“亚洲水塔”变化的全流域可持续水管理
应对“亚洲水塔”变化需要关注的重大科学问题
“亚洲水塔”河流源区受人类活动的直接影响相对较小，但是对气候变化非常敏感。“亚洲水塔”变化的影响通过河流源区径流变化向下游传播，从而给下游地区带来风险。全球变化背景下，“亚洲水塔”下游地区本身面临水资源需求增加和本地气候变化影响的问题，而“亚洲水塔”变化对下游水资源的连锁效应带来了新的挑战。
为了更好地理解青藏高原环境变化的影响，支撑下游地区可持续水资源管理，需要关注 4 个方面的重大科学问题：① 青藏高原环境变化与下游流域水文过程的关联机制。青藏高原环境变化与下游流域水文过程存在复杂的相互作用，深入理解流域上、下游水文过程变化机理及其关联机制是定量评估亚洲水塔变化对下游水资源连锁效应的科学基础。② “亚洲水塔”变化对下游地区水资源风险的叠加效应。全球变化背景下，下游水资源风险是多种因素的叠加作用结果，亟待定量区分下游地区自身与上游变化引起的风险，阐明风险传播机制与叠加效应。③ “亚洲水塔”水源地变化对下游水资源的影响预估及其不确定性。目前水文模型对“亚洲水塔”变化下游影响的模拟能力还不足，预估的不确定性非常大，提高水文模型的模拟和预测预估能力，减少未来预估的不确定性，是重要的关键科学问题之一。④ “亚洲水塔”变化背景下流域水资源系统恢复力。未来“亚洲水塔”变化极有可能对下游地区水资源系统产生显著影响，如增加水资源风险，影响到下游的供水安全、防洪安全和生态安全。面对“亚洲水塔”变化影响的不确定性，通过研究流域下游水资源系统恢复力，以期主动应对风险，尽可能地减少“亚洲水塔”变化带来的不利影响。
未来需要开展的研究工作
围绕上述重大科学问题，未来需要从 3 个方面开展工作：① 探索青藏高原环境变化与下游流域水文过程相互作用，揭示流域上下游之间的关联机制，阐明“亚洲水塔”变化对下游地区水系统的影响；② 发展全流域水循环过程综合集成模型，开展从高寒山区到河口三角洲的全流域水文过程高精细模拟，预估“亚洲水塔”水源地变化对下游水资源的影响；③ 评估“亚洲水塔”变化背景下流域水资源风险，编制风险图集与风险区划，发展气候变化背景下流域水资源系统恢复力建设的框架。
“亚洲水塔”是亚洲大河文明重要的水源地，气候变暖背景下“亚洲水塔”的水文过程（如冰川融水、冻土融解）变化直接影响河流源区的下泻流量，对高度依赖上游供水的河流可谓牵一发而动全身，给下游地区带来洪水或干旱风险，威胁到下游的供水安全、防洪安全和生态安全。
全球变化背景下，“亚洲水塔”下游本身的水资源问题日益复杂和突出，“亚洲水塔”变化可能给下游地区水治理带来新的挑战。面对下游水资源问题和水治理挑战，应加强青藏高原环境变化与下游流域水资源研究的结合，发展全流域水循环过程综合集成与模拟技术，阐明流域上下游的关联机制与“亚洲水塔”变化对下游水资源的连锁效应，提出风险应对措施与方案。（作者：汤秋鸿，中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室 中国科学院大学；刘星才，中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室；周园园，中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室；王杰， 中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室 中国科学院大学；运晓博，中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室 中国科学院大学。《中国科学院院刊》供稿）