沈彦军研究组在降雪比例变化对印度河上游流域径流季节性影响的研究中取得重要进展
发布时间:2026.07.09
积雪是高寒地区调控径流季节分配的核心要素,对下游水资源供给具有不可替代的调节作用。然而,降雪比例(SF)变化如何影响径流季节性的区域差异性及内在机制,仍是亟待解决的关键科学问题。特别是在气候高度脆弱、水资源高度依赖冰雪融水的印度河上游流域(UIB),不同子流域间降雪比例的显著差异导致径流季节性响应规律尚不明确,制约了区域水资源的精准预测与管理。
中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心沈彦军研究组,以印度河上游流域为研究区,系统评估了1971–2017年间降雪比例变化对径流季节性的影响机制。研究团队利用径流中心时间(QCT)和径流集中指数(QCI)定量刻画径流季节性的时空演变,通过敏感性系数量化了降水中心时间(PCT)与融雪起始时间(MOD)对径流时间变化的相对贡献。研究发现,位于喀喇昆仑地区的子流域(Shyok、Hunza、Shigar)的SF高达0.82–0.88,为整个印度河上游流域的最高值;尽管流域整体降雪比例呈下降趋势,但64%的区域(主要位于高海拔地带)的SF呈显著增加趋势。高降雪比例与更晚且更集中的径流过程显著相关。更为重要的是,研究揭示了SF约为0.8的关键阈值,该阈值触发了径流时间主导因子的根本性转变—融雪起始时间取代降水中心时间成为径流时间变化的首要驱动因素。这一发现从机制上解释了喀喇昆仑地区独特的“积累-集中-滞后”水文现象,揭示了高海拔积雪作为物理缓冲器,能够有效稳定季节性径流并延缓对早期升温的水文响应。该研究发展了高寒山区径流季节性对降雪比例非线性响应的理论认识,为降雪减少背景下缺资料区水资源预测提供了量化框架,对提升跨境水资源管理具有重要科学价值。
上述研究成果以“Streamflow seasonality responds to changes in snowfall fraction in the Upper Indus Basin”为题,在水文学领域权威期刊 Journal of Hydrology 上。中心博士后王艺璇为论文第一作者,沈彦军研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(No. 42230508, 42471041)、国家重点研发计划项目(No. 2021YFE0100700)以及巴基斯坦科学基金(No. PSF/CRP/18th Protocol (10))的联合资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2026.135773

图1 印度河流域上游降雪比例(SF)及径流季节性指标(QCT、QCI)的时空演变趋势

图2 降雪比例(SF)对径流质心时间的调控机制