我国科学家揭秘西江上下游旱涝相反之谜

文/胡月

近日,我国科学家在线发表于《自然通讯》上的论文，详细阐述了半个多世纪以来，中国西江流域降水模式的变化特征及干湿演化机制。他们首次发现了降雨强度和地形相互作用下造成了水文变化的空间分异机制：降雨强度增强同时加剧了西江上游(西南地区)干旱和下游(东南地区)的洪涝风险。据了解，《自然通讯》发表的这篇论文，第一作者是西安交通大学吴一平教授，通讯作者是南京信息工程大学周国逸教授。周国逸教授告诉记者，近几十年来，中国西南地区(如云南、贵州)干旱和东南地区(如广西、广东)洪涝灾害频发,给农业、生态和经济带来了巨大损失，引起了国家和社会的高度关注。

作为珠江流域主体的西江流域(约35万平方公里)，发源于云贵高原,流经云南、贵州、广西、广东，通过大湾区注入中国南海。尽管西江流域干旱与洪涝都和降水的异常变化有关，但是在流域降水变化趋势一致的情况下，为什么干旱常出现在流域上游而洪涝出现在流域下游这一相反的旱涝变化趋势？

西安交通大学和南京信息工程大学的联合研究团队通过多年的深入探索，应用长期观测资料和改进的水文过程模型，揭示了西江流域降雨模式变化及水文的时空响应特征。吴一平说,在年降雨量无明显变化的情况下，降雨强度、无雨天数及最大连续干天显著增加,而小雨量、小雨天数及最大连续湿天显著减少。周国逸接着说,这种降雨模式变化导致了上游地区产水量显著减少，水资源短缺日益加剧；而下游地区产水量和地表快速径流量增加，洪水风险更加严峻。

科研团队通过一系列模拟试验深入解析了降水模式变化下不同尺度(坡面、水文响应单元、子流域及区域)的水文响应机制。研究表明上下游地区的两个典型小流域的水文响应存在共性：高坡度地区变得更加干燥，而低坡度地区则变得更加湿润。“由于西江流域上下游地形差异显著—上游高地较多，总体较为陡峭，而下游低地较多，总体较为平缓。因此，上游地区以变干效应为主，下游地区以变湿效应为主。从而揭示了降水增强和地形差异共同导致西江流域上下游地区两种截然相反的水文效应。”吴一平解释道。

中国水利水电科学研究院王浩院士、香港大学陈骥教授、中山大学陈晓宏教授均赞赏和认可本研究成果。他们认为这一研究不但丰富了对大流域上下游干旱和洪涝的科学认知，而且可以直接为西江流域极端水灾害的高效防控提供可靠的数据支撑和理论基础,同时间接地为人类对大江大河干旱洪涝的有效防治提供科学依据。