新疆生地所发文揭示塔里木河流域冰川消融拐点的水文响应过程

　　

????冰川是干旱区重要的固体水库，也是山区河川径流的重要补给来源，其变化对区域水资源安全、生态保护和社会经济发展具有重要影响。在全球变化背景下，冰川消融加剧，冰川融水过程及其对河川径流的影响正在发生显著变化，然而，冰川融水达到峰值后，河流径流是否会立即下降，目前仍存在较大不确定性。

????针对上述问题，中国科学院新疆生态与地理研究所陈亚宁研究团队采用引入注意力机制的多因素LSTM模型，耦合CMIP6气候情景与冰川径流数据集，对塔里木河流域河川径流进行了模拟。模拟结果显示，在SSP245、SSP370和SSP585情景下，21世纪，塔里木河流域主要河流的径流量仍保持上升趋势，而在SSP126情景下变化总体不显著。在空间上，塔里木河流域的各主要源流径流变化差异较为显著。在SSP245与SSP585情景下，21世纪末期天山南坡阿克苏河的径流分别增加10%和21%，开都河分别增加11%和18%，昆仑山北坡河流的径流量增幅较大，叶尔羌河和和田河在SSP245和SSP585情景下增幅最为明显（相对于2000–2014年基准期）；冰川消融拐点的出现并不必然导致河流径流量立即下降。以冰川消融拐点年份为中心，研究将径流响应划分为三个30年阶段：拐点前阶段，即拐点年份前45年至前16年；拐点过渡阶段，即拐点年份前15年至后15年；拐点后阶段，即拐点年份后16年至后45年。

????结果表明，在塔里木河流域的7个典型流域，河川径流变化与拐点前阶段相比，拐点过渡阶段和拐点后阶段的年径流量依然保持了较高状态；模型验证表明，融入注意力机制的LSTM模型具有较好适用性，对塔里木河流域的7个典型流域月尺度模拟的纳什效率系数（Nash-Sutcliffe Efficiency coefficient, NSE）、克林-古普塔效率（Kling-Gupta Efficiency, KGE）和百分比偏差（Percent Bias, PBIAS）的中位数分别为0.77、0.82和-2.08%。日流量模拟效果也较好，NSE、KGE和PBIAS分别为0.53、0.69和-2.09%。

????该项成果得出的塔里木河流域在本世纪仍可维持稳定偏丰的水资源条件这一重要结论，可为南疆农业、生态与社会经济长期用水安全提供重要的决策参考，也可为全球高寒冰川流域水资源评估提供可复制方法，对“亚洲水塔”可持续利用与全球干旱区水文应对气候变化具有重要参考价值。

????该研究以“Hydrological response to glacier peak water in the largest inland river basin of China”为题发表在《Journal of Hydrology》，新疆生地所硕士生吕浩东为论文第一作者，方功焕研究员为论文通讯作者。本研究得到中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金等项目的资助。

????论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2026.135695?

图1：径流预估模型结构

?图2：验证期模型模拟流量与实测流量对比

?图3：未来21世纪河流流量预估结果及冰川消融拐点时间