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横断山位于青藏高原东南缘，是我国第一，二阶梯的过渡地带，对周边区域乃至我国中、西部地区气候和生态环境有着深刻的影响。区域内分布有1902条温冰川，是我国西部高山寒区的重要组成部分，也是该区域淡水的主要储存方式。观测资料表明20世纪50年代以来，该区大部分山地冰川都因气候变暖而消退。海洋型温冰川冰温高，对气候变化非常敏感，随着气候持续变暖，海洋型冰川区水资源动态、水循环过程、流域水量平衡等将会发生一系列变化，并可能对下游流域水资源产生显著的影响。因此，非常有必要对该区域水文特征和水文过程进行较为深入的研究。本研究以地基台站、遥感实测和野外观测实验数据为依托，对横断山区降水、潜在蒸发量、土壤湿度、径流变化等进行了研究，在对水文特征研究的基础上利用HBV-light模型对横断山区典型温冰川流域水文过程进行了模拟，恢复了有气象资料记录以来典型流域的径流变化序列。
研究得出的主要结论如下:
(1)横断山区受多种气候系统影响，地形复杂多样，降水的时空差异较大。Kriging插值法和Inverse distance weighted插值法可用于该区降水插值，1998-2009年横断山区降水倾向率为-11.074mma-1，呈明显减少趋势;多年年平均降水量在1000-1400mm之间，不同季节降水量的空间分异明显，中部的宁静山中部、大雪山和夹金山一带，南部的云岭、玉龙雪山和锦屏山一带降水量较高。北部沙鲁里山以西，南部锦屏山北麓、北部雅砻江流域、南部云岭以西降水量较低;TRMM3B43降水数据与实测数据相关性很强，但是比实测降水量偏大33.9％。在横断山北部大雪山以东地区和南部香格里-贡山-德钦一带的三江并流区TRMM3B43数据误差较大。地基台站观测资料分析表明1960-2010年各个季节降水表现出统计意义上的增加，春、夏、秋、冬季降水倾向率分别为0.21mm a-1、0.44 mma-1、0.24 mm a-1、0.013mma-1、0.056mma-1。年降水在60s初期偏高，60s后半期和70s偏低，80s、90s和2000-2009时段相对偏高。
(2)潜在蒸发量自20世纪60s中期以来呈波动减小趋势，20世纪80s中期之后减小趋势更加明显，2000-2009年呈增加趋势。潜在蒸发量的年际变化倾向率为-0.17 mm a-1，从空间分布来看，北部、中部、南部都呈减少趋势，倾向率由北向南逐渐减小。从季节来看，秋季和冬季潜在蒸发量呈增加趋势，春季和夏季呈减小趋势，春季减小趋势大于夏季，秋季增强趋势大于冬季。气温上升、风速和日照时数的降低是影响横断山区潜在蒸发量减少的主导因素，风速和日照时数的下降导致春季和夏季潜在蒸发量减小，气温上升导致秋季和冬季潜在蒸发量增加。
(3)土壤相对湿度自1992年以来整体呈波动增加趋势，年际变化倾向率为0.51％ a-1;从空间分布来看，横断山区土壤相对湿度表现为西南和东北部较高，东南和西北部较低，横断山中部土壤相对湿度增加趋势强于边缘部，深层土壤的相对湿度整体上大于浅层土壤。从季节来看，春季和夏季土壤相对湿度增加趋势比秋季和冬季明显。气温上升导致的冰雪消融、降水量的增加和蒸发量的下降是横断山区土壤相对湿度增加的主要因素。
(4)利用日尺度的HBV半分布式水文模型恢复了海螺沟流域1952-2009年的出山径流深序列，并应用冰川物质平衡、冰川变化和出山径流实测资料对模型进行了对比验证，表明年尺度和夏、秋季月尺度的模拟结果具有较高的可信度;分析冰川融水变化和物质平衡的关系、融水径流对出山径流的贡献表明，58a来海螺沟冰川物质平衡一直在加剧亏损，出山径流的年际变化主要受控于流域内的冰川消融，1994年以来出山径流的持续增加主要是由温度升高引起的。利用白水河流域实测流量数据率定模型参数并恢复了白水河流域1960-2010年的出山径流深序列。研究表明年尺度径流深模拟结果具有较高的可信度;1960-2010年径流深增加2.14mm a-1，同期降水量增加、潜在蒸发量下降和冰雪融水增加共同导致了流域径流深的增加，气温上升导致的冰雪消融是径流深急剧增加的主要原因。
(5)模拟的部分日值和非雨季月值存在较大的误差，导致误差的原因可能是:
(a)模型驱动数据的不确定性，潜在蒸发量的计算按照区域平均取值，不能反映高山地区的实际状况;冰川区降水在空间上差异很大，气象台站所测的点上数据进行插值时存在一些不确定性;通过遥感图对冰川边界、流域边界、坡度爬向判读过程中受分辨率影响，存在一定的误差。
(b)模型计算时采用的土壤田间持水量、壤中流的消退系数、度日因子等参数没有考虑时空变化特征，这会给模型模拟结果带来很大的不确定性。
(c)在模型计算中冰川面积取第一次编目资料，没有考虑冰川退缩变化带来的冰川融水径流的减少，这会导致计算的冰川融水径流在后期偏大，并且无法准确模拟径流稳定期和减少期到来的时间。
(6)本研究从流域尺度上模拟了海螺沟流域和白水河流域较长时间的径流序列，并尝试与冰川物质平衡、冰川融水径流序列进行对比，将流域作为一个系统研究，综合考虑了降水、气温的时空变化，在年尺度上输出较为准确的模拟结果。为我国海洋型冰川区在未来气候变化情景下评估冰川水资源的变化积累了经验。然而，由于流域冰川观测资料不足，导致本研究利用HBV模型进行模拟具有一定的局限，诸多参数不能准确率定，对模型的机理认识也还很不足。利用和建立适用于海洋型冰川区径流模型是探究水循环过程机理及其对气候变化响应的必由之路，本研究有待于提高多模型本身的认识并依赖更加详尽的实测资料进行验证和完善。