青藏高原可可西里高寒串聯湖泊變化機理
在氣候變化背景下，第三極地區湖泊整體呈擴張趨勢。特別是青藏鐵路沿線，與鐵路存在潛在匯流關系的42個大型湖泊（>100km2）中，有四分之三高寒湖泊（自上世紀90年代中期以來）面積呈現明顯增加趨勢(圖1b)。
2011年9月，可可西里卓乃湖發生潰決，可可西里地區的四個主要高寒湖泊（卓乃湖、庫塞湖、海丁諾爾湖和鹽湖）形成了串聯湖泊群，導致最下游的鹽湖水量急劇擴張，給青藏鐵路造成了直接威脅（圖1c）。然而由于該高寒無人區實測資料稀缺，高寒區串聯湖泊過程復雜，仍缺乏對該高寒串聯湖泊形成機理及未來變化的定量解析。
“亞洲水塔動態變化與影響”任務“亞洲水塔區水循環動態監測與模擬”中國科學院青藏高原研究所王磊研究員團隊以可可西里地區的高寒串聯湖泊流域為研究對象，利用基于物理過程的分布式冰凍圈-水文-湖泊-調度模型，定量解析了高寒串聯湖泊形成的驅動機制，并基于多模式氣候預估結果和冰凍圈-水文-湖泊-調度模型定量預測了下游鹽湖未來幾年的水量水位變化。
結果表明，降水（+84 mmdecade-1）和冰雪融水的增加（+8.8% decade-1）是導致卓乃湖潰決前水量增加的主要原因，自2012年，入湖徑流急劇增加（1999-2010：0.25 km3 year-1；2012-2018：0.76 km3year-1）使得鹽湖迅速擴張（圖2）；凍土變化對卓乃湖和鹽湖水量增加的貢獻很小，但是會降低湖泊湖岸和湖盆的不穩定性。
該研究定量解析了由于冰湖潰決事件所形成的高寒區串聯湖泊的變化機理及其未來變化趨勢。隨著區域氣候持續變暖，該研究可為第三極地區因氣候變化而引起的新型冰凍圈災害事件研究提供重要的模型工具和科學依據。
該研究以“Domino effect of a natural cascade alpine lake system on the Third Pole”為題，發表于國際綜合學術期刊《PNAS-Nexus》（《美國國家科學院院刊》（PNAS）兄弟期刊）。王磊研究員為該論文的第一作者和通訊作者。該研究得到了第二次青藏高原綜合科學考察研究（2019QZKK020604）等項目的資助。
圖1可可西里地區串聯湖泊的分布概況
(a) 第三極地區湖泊的空間分布；(b) 青藏鐵路沿線與鐵路存在潛在匯流關系的大湖（>100km2）的分布情況；(c) 可可西里地區串聯湖泊流域概況。
圖2可可西里地區串聯湖泊流域卓乃湖潰決前（a）后(b)的水量平衡變化
相關論文：Wang, L.*, H. Liu, X. Zhong et al., Domino effect of a natural cascade alpine lake system on the Third Pole, PNAS-Nexus, 2022, https://academic.oup.com/pnasnexus/advance-article-abstract/doi/10.1093/pnasnexus/pgac053/6586351.