1986—2015年青藏高原哈拉湖湖泊动态对气候变化的响应
李东昇(1995- ),男,山东青岛人,硕士,研究方向为水文水资源。E-mail: dongshengli7@163.com |
收稿日期: 2019-05-24
要求修回日期: 2019-09-10
网络出版日期: 2021-04-28
基金资助
国家自然科学基金项目(41877157)
国家自然科学基金项目(41730854)
地表过程与资源生态国家重点实验室开放基金(2017-KF-15)
版权
Response of lake dynamics to climate change in the Hala Lake Basin of Tibetan Plateau from 1986 to 2015
Received date: 2019-05-24
Request revised date: 2019-09-10
Online published: 2021-04-28
Copyright
湖泊是气候变化的敏感指示器,研究其动态变化对揭示全球气候变化具有重要意义。以哈拉湖流域为研究区,基于3S技术提取流域内湖泊面积、形状等信息,揭示近30年哈拉湖流域湖泊动态变化特征,并探讨其对气候变化的响应。结果表明:1986—2015年间,哈拉湖流域湖泊面积变化呈“V”型,其动态变化大致可分为两个阶段:波动下降阶段(1986—2001年)和波动上升阶段(2001—2015年)。其中1986—2001年湖泊面积由593.68 km2减少到584.83 km2(减少8.85 km2);2001—2015年由584.83 km2增加到614.31 km2(增加29.48 km2)。对湖泊面积变化量与冰川面积变化量及同期遥感数据阶段各气候要素相关分析发现,湖泊面积变化量与阶段降水量呈正相关,且相关显著性水平在0.01以上,进而降水量是湖泊动态变化的主导因素。
李东昇 , 张仁勇 , 崔步礼 , 赵云朵 , 王莹 , 姜宝福 . 1986—2015年青藏高原哈拉湖湖泊动态对气候变化的响应[J]. 自然资源学报, 2021 , 36(2) : 501 -512 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20210218
Lakes are sensitive indicators of climate change, and studying their dynamics is important for revealing global climate change. This study selected the Hala Lake Basin in the northeastern Qinhai-Tibet Plateau as a study area, and examined the relationships between the temporal and spatial changes of lake in the Northeastern Qinghai-Tibet Plateau and the climate change based on remote sensing imagery, climatological data, and topographic data from 1986 to 2015. Results showed that the lake area change presented a "V"-shaped pattern in the Hala Lake Basin during the study period. The dynamic change process can be divided into two stages: The stage of volatility decline (1986-2001) and the stage of volatility rise (2001-2015). The lake area decreased from 593.68 km2 in 1986 to 584.83 km2 in 2015 (with a reduction of 8.85 km2) and increased from 584.83 km2 in 2001 to 614.31 km2 in 2015 (with an increase of 29.48 km2). Correlation analysis between changes in lake and glacial areas and climatic factors in the same period of remote sensing data shows that the change of lake area is positively correlated with the stage precipitation, and the relevant significance level is above 0.01. The dominant factor of the dynamic change of lake is precipitation.
表1 遥感影像数据列表Table 1 List of images in this research |
序号 | 日期 | 行列号 | 卫星 | 传感器 | 分辨率/m | 成像周期/天 |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 1986.07.25 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
2 | 1987.09.14 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
3 | 1988.06.28 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
4 | 1989.08.02 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
5 | 1990.08.21 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
6 | 1991.09.25 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
7 | 1992.10.29 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
8 | 1993.04.07 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
9 | 1994.09.17 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
10 | 1995.08.19 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
11 | 1996.09.22 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
12 | 1997.09.25 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
13 | 1998.09.28 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
14 | 1999.09.15 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
15 | 2000.07.15 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
16 | 2001.04.01 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
17 | 2002.08.22 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
18 | 2003.09.10 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
19 | 2004.08.27 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
20 | 2005.05.10 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
21 | 2006.08.01 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
22 | 2007.06.01 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
23 | 2008.08.22 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
24 | 2009.08.09 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
25 | 2010.07.27 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
26 | 2011.10.02 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 5 | TM | 30 | 16 |
27 | 2012.08.25 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 7 | TM | 30 | 16 |
28 | 2013.07.19 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 8 | OLI | 30 | 16 |
29 | 2014.09.08 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 8 | OLI | 30 | 16 |
30 | 2015.08.10 | P135/R33、P135/R34 | Landsat 8 | OLI | 30 | 16 |
表2 湖泊与冰川面积变化量Table 2 Change in the area of lakes and glaciers |
阶段 | 时间周期 | 年数/a | 湖泊面积变化量/km2 | 冰川面积变化量/km2 |
---|---|---|---|---|
1 | 1986.07.25-1987.09.14 | 1.14 | 0.88 | 14.76 |
2 | 1987.09.14-1988.06.28 | 0.79 | -2.94 | |
3 | 1988.06.28-1989.08.02 | 1.10 | 5.58 | -25.38 |
4 | 1989.08.02-1990.08.21 | 1.05 | -1.60 | |
5 | 1990.08.21-1991.09.25 | 1.10 | -0.40 | |
6 | 1991.09.25-1992.10.29 | 1.10 | -2.47 | 10.99 |
7 | 1992.10.29-1993.04.07 | 0.44 | 1.16 | 0.74 |
8 | 1993.04.07-1994.09.17 | 1.45 | 0.06 | |
9 | 1994.09.17-1995.08.19 | 0.92 | -3.01 | -11.92 |
10 | 1995.08.19-1996.09.22 | 1.10 | -0.87 | -8.26 |
11 | 1996.09.22-1997.09.25 | 1.01 | -3.17 | -2.95 |
12 | 1997.09.25-1998.09.28 | 1.01 | 0.45 | 5.36 |
13 | 1998.09.28-1999.09.15 | 0.96 | 1.87 | -1.54 |
14 | 1999.09.15-2000.07.15 | 0.83 | -2.96 | 3.40 |
15 | 2000.07.15-2001.04.01 | 0.71 | -1.43 | -3.42 |
16 | 2001.04.01-2002.08.22 | 1.39 | 8.07 | |
17 | 2002.08.22-2003.09.10 | 1.05 | 1.96 | |
18 | 2003.09.10-2004.08.27 | 0.96 | -0.88 | -7.03 |
19 | 2004.08.27-2005.05.10 | 0.70 | -2.59 | |
20 | 2005.05.10-2006.08.01 | 1.23 | 5.01 | |
21 | 2006.08.01-2007.06.01 | 0.83 | -2.02 | 0.30 |
22 | 2007.06.01-2008.08.22 | 1.23 | 7.42 | -0.17 |
23 | 2008.08.22-2009.08.09 | 0.96 | -0.10 | 3.20 |
24 | 2009.08.09-2010.07.27 | 0.96 | 3.62 | -1.91 |
25 | 2010.07.27-2011.10.02 | 1.18 | 2.97 | |
26 | 2011.10.02-2012.08.25 | 0.90 | -0.20 | -4.44 |
27 | 2012.08.25-2013.07.19 | 0.90 | 0.39 | |
28 | 2013.07.19-2014.09.08 | 1.14 | 0.56 | 0.86 |
29 | 2014.09.08-2015.08.10 | 0.92 | 5.27 |
表3 湖泊面积变化量与同期遥感数据阶段的各气候要素相关系数Table 3 Table of the relationship between the change of lake area and the climatic elements in the corresponding remote sensing data stage |
气温 | 降水 | 湿度 | 风速 | 日照时数 | 干燥度 | 湖泊面积阶段 变化量 | 冰川面积阶段 变化量 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
气温 | 1 | -0.182 | ||||||
降水 | 0.867** | 1 | -0.363 | |||||
湿度 | 0.521** | 0.491** | 1 | -0.329 | ||||
风速 | 0.588** | 0.402* | 0.119 | 1 | 0.098 | |||
日照时数 | 0.929** | 0.898** | 0.534** | 0.399* | 1 | -0.430 | ||
湖泊面积变化量 | 0.45* | 0.668** | 0.23 | 0.329 | 0.463* | 0.084 | 1 | -0.221 |
注:**、*分别表示显著水平在0.01、0.05以上。 |
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