南京地理与湖泊所在对强降水事件作用下入湖河口高浑浊区动态变化遥感监测研究方面取得重要进展

  • 顾维玮 (中国科学院南京地理与湖泊研究所)
  • 创建于 2015-12-11
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在全球变暖大背景下,暴雨等强降水事件发生的频率和强度很可能持续上升。强降水事件往往带来流域土壤侵蚀以及大量营养盐和污染物通过河流进入湖泊,而悬浮物则是营养盐和污染物的重要载体,因此开展强降水事件过程中悬浮物浓度动态变化的监测显得尤为重要。遥感技术由于能实现大范围、长时间连续动态监测,被广泛应用于河口、海湾等水域强降水事件引起的河流输入高浑浊区动态变化研究。在国家杰出青年科学基金等项目联合资助下,南京地理与湖泊研究所博士生导师张运林研究小组开创性的利用该方法研究了大型浅水湖泊太湖在强降水过程中河口和湖泊沿岸带水域高浑浊区动态变化,其研究成果近期发表在环境类一区期刊环境遥感上(Remote Sensing of Environment,2016,173:109–121)。

论文首先基于在太湖构建的悬浮物浓度遥感反演模型,利用强降水事件发生前后48景MODIS卫星影像数据评估了2004-2013年20次强降水事件过程中苕溪入湖河口及沿岸带水域高浑浊区面积、悬浮物浓度的动态变化,发现强降水事件引起的高浑浊区面积最小为2.8km2,最大可达302.8km2,平均面积为43.7±70.7km2,高浑浊区面积与降水量存显著正相关,随降雨强度增加而增加;强降水事件后河口及沿岸带悬浮物浓度显著高于降水前,由50.8±23.9mg/L增加到125.7±62.4mg/L。2013年10月6-8日最大的强降水事件累积降雨量达306.5mm,造成高浑浊区面积高达302.8km2,悬浮物浓度由降水前的62.8mg/L增加到降水后的127.5mg/L,高浑浊区由10月10日持续到10月23日,持续时间多达半个月。进一步基于太湖周边的无锡、宜兴、湖州、东山4个气象站点1965-2014年近50年日降水量观测数据分析发现,过去50年太湖周边地区暴雨(日降水量≥50mm)、大雨(日降水量≥25mm)出现的频次和累积降水量均显著增加,表明气候变化引起的极端降水事件增加,势必引发流域更多的土壤侵蚀、山洪和高浑浊水体对湖泊的输入,进而对湖泊生态系统结构和服务功能造成负面影响。

责任编辑:宋超