西安交大科研人员在“亚洲水塔”地区水循环机理研究方面取得重要进展

“亚洲水塔”地区是指喜马拉雅—青藏高原地区，该地区是除南极、北极以外全球第三大冰川、积雪和冻土覆盖区，也称为“第三极”。该区是我国极为重要的河流源区，孕育了长江、黄河、雅鲁藏布江、湄公河、澜沧江等重要河流，是全球变化研究关注的热点区域。近年来，“亚洲水塔”地区气温快速升高，发生冰川退缩、冻土退化、湖泊扩张等现象，引发了冰湖溃决、洪水、泥石流等重大灾害，未来水资源短缺的风险加剧。因此，在 “亚洲水塔”地区深入开展水循环机理研究对于建立我国西南地区生态安全屏障，保障粮食安全、推动可持续发展，进而实现“碳达峰、碳中和”目标有重要意义。

近日，西安交通大学人居环境与建筑工程学院地球环境科学系青年教师姚莹莹与南方科技大学环境科学与工程学院讲席教授、美国地球物理联合会会士郑春苗，德克萨斯大学奥斯汀分校经济地质局首席科学家、美国工程院院士Bridget R. Scanlon教授等团队密切合作，从青藏高原水循环过程研究的“盲区”——地下水系统入手，结合高原观测数据和数值模型，系统量化了雅鲁藏布江流域地下水对地表径流的年季贡献。雅鲁藏布江流域夹峙于青藏高原和喜马拉雅山脉，是世界上最长的高原大河之一，是西藏的核心经济区。地下水是维持旱季地表径流的重要来源，然而目前尚缺乏地下水对径流贡献的研究。该研究揭示了在雅鲁藏布江上游地区（日喀则以西），地下水对地表径流的年贡献量超过50%，而在中下游（拉萨——林芝地区）的贡献约27%。全球著名冰冻圈水文学家，德国亥姆霍兹波茨坦地球科学研究中心首席科学家Christoff Andermann教授评论“该项工作填补了高寒区水文循环中地下水作用的空白，是深入认识高寒河流源区地下水变化机理的基石，值得迅速发表”。

雅鲁藏布江中下游河流、湖泊地貌（图为2020年姚莹莹副教授课题组深入青藏高原地区进行野外水文地质考察时，利用高精度无人机拍摄）

雅鲁藏布江不同子流域地下水对径流的季节性贡献

该研究成果以“喜马拉雅山北麓地下水对河流径流的贡献作用（Role of Groundwater in Sustaining Northern Himalayan Rivers）” 为题，被地球科学顶级期刊、Nature Index源期刊《地球物理学研究快报》（Geophysical Research Letters）接受发表。人居学院姚莹莹副教授为论文第一作者，南方科技大学郑春苗教授为通讯作者，西安交通大学为该论文的第一单位。德克萨斯大学奥斯汀分校Bridget R. Scanlon教授，西安交通大学吴一平教授，南方科技大学匡星星副教授、曾振中副教授，首尔国立大学Su-jong Jeong副教授，青藏高原研究所李国帅博士等为论文合作作者。

姚莹莹副教授课题组以水资源为主线，围绕生态水文系统机理过程和生态地质环境应用评价开展相关研究。在青藏高原（祁连山、雅鲁藏布江流域、黄河源区）深入开展水文系统对气候变化响应机理研究，并在京津冀、西安等地区开展城市生态地质环境应用评价研究。近五年来，在《地球物理学研究快报》（Geophysical Research Letters）、《地球物理学研究杂志：大气》（Journal of Geophysical Research：Atmospheres）等国际公认高水平学术期刊上发表多篇论文，并获评“自然指数”（Nature Index）期刊“封面论文”、美国地球物理联合会“亮点论文”等。以上系列研究获得了国家自然科学基金委重大研究计划“黑河流域生态-水文过程集成研究”和“西南河流源区径流变化和适应性利用”，中国科学院A类战略性先导科技专项——泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设等国家重大专项支持。

论文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020GL092354