近日,南方科技大学环境科学与工程学院助理教授姜丽光团队在《地球物理研究通讯》上发表研究成果。研究团队从水库蓄水位视角出发,研究了气候变化背景下水库能否蓄满以实现设计功能的问题,旨在为水库蓄水监测和制定适应气候变化的水库管理策略提供参考。
水库是水资源再开发利用和拦洪蓄水的重要水利设施,在发电、灌溉、防洪、蓄水及景观生态等方面发挥巨大作用。随着全球气温上升,洪涝、干旱及频发的极端气候事件频发,全球人口增长和气候变暖使得水库总体水储量出现下降。对此,精确监测并评估水库蓄水现状,制定适应性的水库管理策略尤为重要。
在该研究中,研究团队利用2011至2022年测高卫星CryoSat-2对水库水位的测量数据,对全球范围内525个水库蓄满状况进行了比对,分析了每个水库对不同时长干旱的韧性,以及蓄水情况与极端气候事件发生的关联性。
结果表明,南半球的水库水位呈现下降趋势,而北半球与之相反。同时,在水位年际落差较大的水库中,约81%的水库位于发展中国家和最不发达国家。这预示着相对欠发达的经济体更需要调整水库管理策略,以适应气候变化或日益增长的水资源需求。
2011至2022年间,约93%的水库至少有一年没有达到设定的正常蓄水位,且库容相对较小的水库更容易出现未蓄满的情况。从水库主要功能分类来看,用于发电的水库评估结果要优于其他类型,用于灌溉的水库评估结果最差。
另外,厄尔尼诺和拉尼娜极端气候事件对全球气候格局有着重要影响,两者均会引发部分区域出现强降水或极端干旱,从而造成不均衡的水资源分配。研究发现,2011至2022年间,发达地区的水库未蓄满评估结果整体优于相对不发达地区。
此外,研究还指出,约86%的水库蓄水情况与干旱呈现显著相关,有67个水库受持续性干旱带来的负面影响正逐步增强。此外,研究发现极端气候事件影响着43%的水库,包括世界十大水库之三和欧洲的42个水库,这些水库均位于先前的极端气候事件影响的范围之外。
这些结果进一步明确了气候变化在水库蓄水影响因素中的主导地位,提示了极端气候事件存在进一步加剧影响的情况,为水库管理策略制定以适应气候变化提供了新的视角。(来源:中国科学报 刁雯蕙)
相关论文信息:https://doi.org/10.1029/2024GL108934
研究示意图 南科大供图