喜马拉雅山区雪旱对冰川消融的定量影响：以卡纳利河流域为例

针对高山区雪旱对冰川消融过程影响机制不清的问题，研究人员通过耦合WEB-DHM-S模型与观测数据，定量揭示了喜马拉雅卡纳利河流域冬季雪旱事件导致前季风期雪融减少（2009年减半，2016年骤降80%）与冰川消融加剧（2016年达长期均值的2倍）的拮抗效应，首次阐明雪旱通过改变反照率与辐射平衡使冰川消融季提前至4-5月，为气候变化下高山水资源管理提供关键理论支撑。

　　

在全球气候变暖的背景下，高亚洲山地(High Mountain Asia, HMA)的冰雪资源正经历前所未有的变化。作为"亚洲水塔"的核心组成部分，喜马拉雅山脉的积雪和冰川维系着下游数亿人口的生计，为灌溉、饮水和生态系统提供关键水源。然而最新研究表明，该地区变暖速率已达全球平均值的两倍，导致积雪覆盖持续减少、冰川加速退缩。尤其值得注意的是，冬季雪旱(snow drought)事件频发——即降雪量显著低于历史平均水平的现象，正在深刻改变传统的水文循环模式。但雪旱如何通过积雪-冰川相互作用影响消融过程，至今缺乏定量研究。这一认知空白严重制约了气候变化背景下区域水资源的适应性管理。

针对这一科学难题，中国科学院等机构的研究团队选择喜马拉雅山脉中段的卡纳利河流域(Karnali River Basin, KRB)作为研究对象，采用过程驱动的冰冻圈-水文耦合模型WEB-DHM-S（Water and Energy Budget-based Distributed Hydrological Model with Snow and glacier melt modules），结合多源观测数据，首次定量解析了冬季雪旱对前季风期(pre-monsoon)冰川消融的动态影响。相关成果发表在《Journal of Hydrology》上，为理解气候变暖下高山流域水文响应机制提供了新范式。

研究团队运用WEB-DHM-S模型整合了数字高程模型、冰川覆盖图（含碎屑覆盖与裸露冰川）、气象要素（气温、辐射、降水等）等多维数据，通过2003-2012年径流观测校准模型参数，并利用2013-2019年数据进行验证。特别关注2008/2009（短期）和2015/2016（长期）两个典型冬季雪旱年份，通过对比分析雪水当量(Snow Water Equivalent, SWE)、反照率(albedo)和能量平衡等关键参数的变化，揭示雪旱影响冰川消融的物理机制。

研究结果
1. 雪旱对前季风期消融量的影响
分析显示，雪旱事件导致前季风期积雪消融量锐减而冰川消融量激增。2009年积雪消融量仅为流域平均值的50%，2016年更降至平均值的20%；同期冰川消融量在2009年小幅增加，2016年达到长期均值的2倍。总体上前季风期总消融量在2009年下降9.1%，2016年降幅扩大至23.1%，表明长期雪旱对水资源供给的负面影响更为显著。

2. 消融季节的时序偏移
积雪覆盖减少导致地表反照率降低，使得冰川表面提前暴露于太阳辐射下。在短期雪旱年（2009），冰川消融峰期提前至5月；长期雪旱年（2016）则进一步提前至4月，较传统消融季（6月）提前达两个月。这种时序变化将加剧夏季水资源短缺风险。

3. 能量平衡的重构机制
研究表明，雪旱通过三重途径加速冰川消融：① 积雪覆盖减少直接降低地表反照率（从0.7降至0.3），增加短波辐射吸收；② 裸露冰川表面导致净辐射通量增加；③ 积雪储水功能减弱使得更多能量用于冰体相变。这种能量再分配是消融量增加的核心驱动力。

结论与展望
该研究首次定量揭示了喜马拉雅山区雪旱事件通过积雪-冰川耦合作用改变水文过程的机制。冬季雪旱不仅减少季节性积雪储水量，更通过改变地表能量平衡加速冰川消融并改变其季节分配，这种"此消彼长"的效应将深刻影响区域水资源的时空分布。特别值得注意的是，长期雪旱（如2015/2016年）对水文系统的冲击远超短期事件，可能导致不可逆的冰川退化。

研究成果为高海拔流域的水资源预测提供了新视角，强调在气候模型中必须考虑积雪-冰川的交互作用。作者建议未来研究应拓展至整个HMA地区，并整合社会经济因素评估雪旱的复合影响。这项由Jharana Nepal、Ranjeet Bhlon和Lei Wang等学者完成的工作，不仅填补了冰冻圈水文学的理论空白，也为制定气候变化适应策略提供了科学依据——在积雪持续减少的背景下，流域管理需前瞻性考虑消融时序改变带来的供水模式转型。