青藏高原河流输沙量变化与影响
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青藏高原河流输沙量变化特征
表2列出了8条河流气温、降水量、径流量、输沙量的年际变化 Mann–Kendall 和 Pettitt 显著性检验结果。分析结果表明：8 个流域的气温均呈显著增加趋势，其中澜沧江源升温速率最高（0．5℃／10 a）外，其他 7 个流域的升温速率在 0．3℃／a—0．4℃／a 范围内变化。3 条内流河（叶尔羌河、疏勒河源、黑河源）的降水量在 α＝0．01 水平上呈显著增加趋势，长江源的降水量在 α＝0．05 水平上显著增加，其他 4 个流域的降水量变化在统计上不显著，其中雅鲁藏布江源、怒江源和澜沧江源的降水量呈微弱下降趋势，而黄河源的降水量呈微弱上升趋势。对于径流量和输沙量，3 条内流河（叶尔羌河源、疏勒河源、黑河源）以及怒江源呈显著增加趋势，雅鲁藏布江源、黄河源、长江源和澜沧江源的变化趋势统计上不显著。
河流输沙量的变化与气温、降水量、径流量的变化密切相关，Spearman 检验结果显示 8 条河的输沙量变化均与径流量变化显著相关，但输沙量和径流量与气温和降水量的相关关系不尽相同，下文分 2 组情况分别讨论。
径流量和输沙量均显著增加的河流。包括叶尔羌河源、疏勒河源、黑河源和怒江源，其冰川面积占比分别是 9．62％、3．73％、0．44％和1．27％。径流量和输沙量的变化通常和升温导致的融水增加以及降水量变化相关。这 4 条河流除冰川面积占比最小的黑河源外，其他 3 条河流的输沙量与气温均呈高度正相关。叶尔羌河源由于年降水量非常少而冰川融水补给权重很高，因此气温增加导致融水径流增加是其输沙量增加的主要原因；疏勒河源输沙量的增加是气温增加导致融冰径流增加以及降水量增加共同作用的结果；黑河源由于冰川融水贡献较小，因此输沙量的增加主要来自降水量显著增加的贡献；怒江源降水量变化不显著，因此输沙量应该是受气温导致的融水增加的影响呈增加趋势。
径流量和输沙量无显著变化的河流，包括雅鲁藏布江源、黄河源、长江源和澜沧江源，其冰川面积占比分别是 1．17％、0．09％、0．80％ 和 0．58％。与上面 4 条河流的相关性分析结果明显不同的是，这 4 条河流输沙量与气温均不相关。其原因是冰川融水的补给比例相对较小，因此升温对径流量和输沙量变化的影响不显著。然而，除澜沧江源外，雅鲁藏布江源、黄河源、长江源的输沙量均与降水量显著正相关，表明这 3 条河流的输沙量主要受降水量影响，即随着降水量的年际波动而变化，其中雅鲁藏布江源、黄河源、澜沧江源由于近年来降水量的变化不大，因此其输沙量年际变化亦不显著；长江源虽然降水量呈显著增加趋势，但可能受流域内较大面积占比的湖泊、沼泽、湿地的存储效应的影响其输沙量变化不显著。
虽然随着气候变化对水循环进程的加剧，气温和降水对河流输沙量的影响很大，但冰川、冻土、植被等地表过程要素的变化也是重要的影响因素，然而气候变化背景下冰川、冻土、植被变化对河流输沙量变化的多因素驱动机制仍有很多方面尚不明确，这也是导致河流输沙量变化不确定的主要因素之一，这将在本文第 4 部分加以讨论。