基于重力卫星和基流分割方法的青藏高原东部地下水储量变化分析

摘要

在全球变暖与人类活动加剧的背景下，定量解析青藏高原地下水储量时空演变是揭示“亚洲水塔”水循环变化机制的关键环节。联合重力卫星GRACE/GRACE-FO、全球陆面过程模型和全球水文模型反演青藏高原东部地下水储量变化，并将反演结果与基流分割所得结果进行对比验证。重力卫星数据反演结果表明，2003—2022年，青藏高原东部的陆地水储量变化以土壤水为主(贡献率为48.45%),其次是地下水(贡献率为32.69%),其中3个子流域(长江上游、雅砻江、大渡河，面积占比为52.7%)的陆地水储量变化以土壤水占主导，其余7个子流域(面积占比为47.3%)的陆地水储量变化以地下水占主导。青藏高原东部的地下水储量变化呈显著增加趋势((2.11±0.57) mm/a),青藏高原东部10个子流域中，7个子流域的基流分割所得地下水储量变化与重力卫星数据反演结果均呈增加趋势(相关系数r=0.78),但基流分割得到的地下水储量变化趋势明显偏小，其可能原因包括：基流退水过程中集水区面积的持续缩减；基于数值模拟的基流分割方法对研究区基流的系统性低估；重力卫星数据处理过程中的误差。多元回归分析结果显示，降水、气温和向下短波辐射共同驱动了研究区地下水储量增加趋势。

关键词

重力卫星 / GRACE/GRACE-FO / 基流分割 / 地下水储量变化 / 青藏高原 / 气候变化