怒江-萨尔温江是流经中国，泰国和缅甸的一条重要国际河流，也是全球少数干流无水库大坝的“可自由流动”大河之一。该流域生态价值高，发展潜力大，在科学研究和当地社会经济发展中的作用越来越重要。但由于该流域气候和地形复杂，观测资料缺乏，目前的研究成果中，很少开展贯通全流域的水文研究，缺乏对中国境外流域下游的水文研究。

近日，清华大学地球系统科学系（以下简称“地学系”）卢麾副教授课题组在《山地科学学报》（Journal of mountain science）上发表题为“基于模型重建的数据揭示怒江-萨尔温江流域的水文特征和变化”（Hydrological characteristics and changes in the Nu-Salween River basin revealed with model-based reconstructed data）的论文，研究以分布式水文模型GBHM为核心，基于高时空分辨率的再分析数据ERA5，重建了可靠的水文资料（GBHM-ERA5），揭示了流域下游在历史期的水文特征和变化趋势，同时也比较流域上、中、下游的水文差异。

验证结果显示，基于ERA5驱动的分布式水文模型在怒江-萨尔温江流域与观测数据的一致性最好，质量稳定可靠。相比于全球性的径流数据集在怒江-萨尔温江流域的表现，GBHM模拟结果具有明显的优势。该数据能够弥补该区域数据资料匮乏的劣势，为后续研究提供有力的数据支撑。

图1 怒江-萨尔温江流域下游SWN14站观测和模拟流量的比较（NASH代表Nash-Sutcliffe 系数，KGE代表Kling-Gupta系数，RRMSE是相对均方根误差，RB是相对偏差）

图2 1980年至2018年怒江-萨尔温江流域(a)地表径流、(b)温度和(c)降水的线性趋势（+表示结果通过了95% 置信水平显着性检验）

基于GBHM-ERA5模拟结果发现，1981～2014年期间的降水和地表产流空间分布特点相似，上游和中游北部最低，中游三江并流区最大，下游呈南北高中间低的特点。怒江-萨尔温江流域受气候变化的影响，流域内70%以上地区的地表产流呈下降趋势，尤其是中游三江并流区下降趋势显著且下降速率很快。上游那曲县和下游的缅甸掸邦以南的区域，地表产流呈不显著的上升趋势。冬春季气温对上游至中游北部地表产流的变化趋势受的影响较大，中游南部地表产流主要受到降水的控制，下游旱季地表产流的变化通常受气温的影响更大，雨季更多的受到降水的影响。由于地表产流的改变，上游流域出口处径流量呈现不显著的上升趋势，下游和中游呈显著下降趋势。上游和下游的径流量在夏季变化幅度最大，中游的径流量在秋季下降幅度最大。

本研究是维持流域可持续发展的科学基础，有助于深入认识气候变化对该流域水文过程的影响，为后续研究的数据和方法选择提供依据。同时，研究能够为流域水资源可持续利用政策制定和流域科学管理提供有力的支持，促进多方合作共同维护该流域及周边区域的和谐稳定发展。另外，该研究也能为工程开发提供科学依据，有利于决策者有针对性采取措施应对各类涉水灾害。

清华大学地学系博士杨帆为该论文的第一作者，地学系卢麾副教授为论文的通讯作者。合作者来自清华大学、日本上智大学、长江水利委员会、中国水利部等单位。本研究得到了国家重点研发计划项目（2016YFA0601603）、第二届青藏高原科学考察研究任务（2019QZKK0206）、国家自然科学基金（91747101 & 41801260）、中科院战略先导科技专项（XDA20100300）的支持。本研究的计算资源得到了清华大学信息科学与技术国家实验室的支持。

全文链接：

https://link.springer.com/epdf/10.1007/s11629-021-6727-1

供稿：杨帆

编辑：王佳音

审核：卢麾