科技日报记者 梁乐
记者从中国科学院新疆生态与地理研究所（以下简称“新疆生地所”）获悉，该所研究员陈亚宁团队针对天山西部典型河流库玛拉克河的径流模拟，首次将积雪再分布模块融入SWAT–Glacier模型，构建了SWAT–Glacier–SRD新模型。该模型精准量化了冰川积累与消融过程，大幅降低了传统模型在径流模拟中的不确定性，为干旱区冰川水文研究与水资源管理提供了关键支撑。该成果近期发表于国际期刊《水文学杂志》。
据了解，冰川物质的积累与消融过程构成了干旱区高山流域水文循环的关键环节。然而，在天山高海拔山区，受复杂地形、风吹雪、坡面输移等过程影响，积雪并非简单地原地积累、原地融化，而是在重力和雪密度等因素的作用下发生空间再分配。
传统的半分布式水文模型往往忽略这一“积雪搬家”过程，导致冰川物质平衡模拟出现偏差。这增加了径流和冰川过程模拟的不确定性，造成春季径流模拟不准，难以服务流域水安全保障。
对此，新疆生地所研究团队在SWAT–Glacier模型基础上引入积雪再分配模块，构建了SWAT–Glacier–SRD新模型。新模型以坡度与雪密度为核心变量，模拟积雪从高海拔向低海拔的再分配。同时，新模型采用多目标校准策略，综合考虑径流、冰川面积、物质平衡、积雪覆盖等多源观测约束条件，大幅降低了模拟的不确定性。
论文第一作者、新疆生地所研究员方功焕介绍，新模型能够更好地模拟春季径流过程，并改善冰川和积雪相关指标的模拟效果。
科研人员通过新模型模拟还发现，近20年来天山冰川的积累过程明显增强。尽管冰川总体物质平衡仍为负值，消融量仍大于积累量，但积累增强这一趋势说明，气候变暖背景下，西天山冰川变化并非仅由消融增强所控制，冰川积累过程的变化同样不可忽视。
据悉，该研究成果可为冰川变化预估、融雪径流预报提供可靠的方法与数据，对我国西北干旱区水资源调度、生态保护及气候变化适应策略的制定具有重要参考和应用价值。
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