新闻网讯（通讯员徐永芳、Shoukat Ali Shah）近日，《计算流体力学的工程应用》(Engineering Applications Of Computational Fluid Mechanics)和《科学报告》（Scientific Reports），在线发表了中国南极测绘研究中心艾松涛教授团队在冰川湖泊研究领域的最新论文，系统研究了蓝月湖的水文动力学，发现了一种全新的日周期湖泊脉动现象。
该研究发表论文包含“Lake pulses driven by glaciermelting and climate variability”（《冰川融化和气候变化驱动的湖泊脉动》）和“Predicting water level fluctuations in glacier-fed lakes by ensembling individual models into a quad-meta model”（通过将单个模型集成为四元模型来预测冰川补给湖泊中的水位波动），通讯作者为武汉大学中国南极测绘研究中心艾松涛教授，研究团队包含来自武汉大学、中科院西北研究院玉龙雪山站、新西兰坎特伯雷大学等单位的研究人员。
高原冰川对淡水供应和气候调节非常重要，深入认识冰川补给的水文系统有助于预测水资源可用性和制定气候适应策略。研究团队精确测量了玉龙雪山白水河一号冰川融水供应的蓝月湖（图1）水位，发现了一种全新的日周期湖泊脉动现象——这种细微的水位波动在先前的研究中经常被忽视，但是在全球冰川融水补给的湖泊中必然普遍存在。
云南丽江玉龙雪山白水河1号冰川蓝月湖地理位置
该团队通过采用快速傅里叶变换、多元回归和随机森林模型，研究了冰川融化、气候变量和水文响应之间的相互作用。分析表明，湖泊水位的变化率受冰川融化和降水影响显著，温度以及太阳辐射、降雨、大气压力和风速对冰川融化速率和湖泊水位变化都有重大影响。以白水河1号冰川为例，冰雪融化对旱季的下游水资源可用性有重大影响，连续冰川融化峰值之间的平均间隔约为2.87小时，水位峰值大约每6.5小时出现一次，融水从白水河1号冰川到蓝月湖的运输时间估计约为4.16小时。这项研究系统地研究了蓝月湖的水文动力学，量化蓝月湖在不同时间尺度上的水通量表明了冰川融水对湖泊的巨大贡献。
此外，研究团队引入了一种新的四元集成预测模型（QM），该模型通过整合四种机器学习模型——极端梯度提升 （XGB）、随机森林 （RF）、梯度提升机 （GBM） 和决策树 （DT）的输出，以提高复杂环境条件下湖泊水位预测的准确性。四元集成预测方法显示出在处理复杂环境数据方面的稳健性，尤其克服了单个模型预测不足的情况，体现出更灵活的多参数适用性和更准确的预测能力。
该研究发现的冰川湖泊脉动现象并非蓝月湖特有，这项研究有可能揭示对冰川湖泊地区的水资源管理、生态系统动态和气候变化适应的更广泛影响。
论文链接：
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19942060.2024.2449124
https://www.nature.com/articles/s41598-024-78660-4
（编辑：肖珊）
