图片来源：中国科技日报
蒸发是全球地表能量平衡的关键环节，也是水平衡的重要组成部分。众所周知，世界上超过60%的降水将以蒸发的形式回到大气中。
最近，中国研究人员开发了一种估算湖泊蒸发量的新方法，该方法估计青藏高原每年的湖泊蒸发量为517亿吨，相当于杭州的3570个西湖。
此外，还发现冬季湖面上的升华水约占湖泊年蒸发量的12.3%-23.5%，是湖泊水量平衡研究的重要组成部分。青藏高原南部湖泊的非冰期长度和蒸发量明显高于北部。
那么，为什么研究人员要研究青藏高原的湖泊蒸发呢？他们如何计算湖泊的蒸发量？这种方法适用于世界上其他湖泊的蒸发测量吗？为此，记者采访了相关专家。
蒸发量与周边生态及气候密切相关
众所周知，平均海拔近4000米的青藏高原不仅拥有除北极和南极以外最大的冰川储量，而且拥有地球上最高的海拔和最多的内陆湖泊。青藏高原的湖泊面积近5万平方公里，占中国湖泊总数的一半以上。
“它是亚洲许多大河的发源地，包括长江、黄河、澜沧江、雅鲁藏布江、印度河、锡尔河等。他们都出生在青藏高原。这些河流的水资源养育了亚洲数十亿人口，因此青藏高原被称为“亚洲水塔”中国科学院青藏高原研究所研究员马告诉《科技日报》记者。
丰富的水资源不断从这里流出，哺育了青藏高原及其下游的森林、草原和农田，为下游的鱼类、鸟类和动物提供了适宜的栖息地，为人类生产和生活提供了重要保障。
更重要的是，青藏高原与周边地区之间的水分交换过程不仅会通过季风系统将印度洋和西太平洋的大量水汽输送到高原地区，还会通过大河和西风的作用将高原的水汽输送到中国东部，影响中国东部的降水过程马表示，除了青藏高原与周边地区的水分交换，青藏高原巨大的动力和热力效应也将通过地球与空气的相互作用过程影响周边地区的气候变化。
作为青藏高原的重要组成部分，这里的湖泊对气候波动极其敏感，可以作为揭示全球气候变化和区域响应的重要信息载体。湖泊蒸发量作为以内陆湖泊为主的青藏高原湖泊水量的输出项，与降水量都是湖泊水量平衡计算公式中的重要组成部分。湖泊蒸发量的准确测量是研究湖泊水量和能量平衡的关键。近年来，许多研究者用各种方法估算了青藏高原湖泊的蒸发量。
此前，中国科学院青藏高原研究所等研究人员。评估了亚洲水塔的水资源储量，如冰川、积雪、径流、湖泊、降雨、土地蒸散等。以便初步了解亚洲水塔的水资源储量。
不同测量方法结论差异明显
事实上，在研究青藏高原湖泊水循环的过程中，过去很少观察到高海拔湖泊的湖气相互作用。同一湖泊不同研究方法得到的湖泊蒸发量存在明显差异，湖泊蒸发量的空间分布和总蒸发量尚未得到。
湖泊蒸发量的计算方法很多，如基于仪器观测的方法、基于能量平衡的方法、基于水量平衡的方法和模型模拟的方法中国科学院青藏高原研究所的王彬彬博士说。
基于仪器观测的方法主要使用蒸发皿和涡动相关仪器，这需要在湖区设置观测仪器，耗费大量的人力和物力。但是，“由于青藏高原的自然环境条件恶劣，交通不便，在短时间内直接观测大型湖泊的蒸发是不现实的。”王彬彬同时表示，由于蒸发皿水体的大小、气象和环境背景条件与真实湖泊之间存在显著差异，这种观测方法往往具有很大的局限性。
同时，基于水平衡、能量平衡和模型模拟的方法需要大量的观测数据。“以水平衡为例，我们需要准确地知道湖区的降雨量、湖泊的地表流入和流出、湖泊的地下流入和流出等。而这些观测值很难准确获得，而且现有的观测值也会有一定的误差。”王彬彬说。
模型模拟的方法还需要准确地知道湖泊深度和透明度的参数，需要大量的气象数据作为驱动数据，而湖泊过程的参数化方案需要大量的实际观测数据来验证。传统的基于能量平衡的方法需要通过湖泊温度链观测来获取湖泊储热量，但目前青藏高原很少有湖泊进行温度链观测，不足以支持这种计算方法。
因此，基于非冰期湖泊总的储热能力接近于零的合理假设，我们利用卫星遥感数据和气象再分析数据估算了湖泊蒸发量王彬彬说。相比之下，该估算方法结合了青藏高原湖泊冬季结冰且多为内陆湖泊的区域特点，具有可操作性。随着卫星遥感数据的引入，研究方法可以在该地区推广，经青藏高原观测研究平台数据验证，气象再分析数据有了更加可靠的精度保证。
“因为青藏高原上的湖泊大约有5万平方公里，根据年平均蒸发量，年平均蒸发深度为900-1000毫米。”王彬彬说，这是一种正常的蒸发，蒸发的水蒸气会在空气中形成雨雪并落到地面，这是一个自然水循环的过程。另外，在当前气候变暖的背景下，青藏高原水循环过程正在加速。
基于卫星遥感数据，新的估算方法获得了青藏高原75个大型湖泊的湖泊蒸发量、冰物候特征和蒸发水资源。这些数据对准确估算未来湖泊的水储量及其变化具有重要意义。
新测量方法并非适用于所有湖泊
那么这种方法适用于其他湖泊的蒸发测量吗？
对此，王彬彬表示，这种估算湖泊蒸发量的新方法考虑到了青藏高原湖泊的具体特点，例如，大多数湖泊都是内陆湖泊，它们通常有不同时期的冰期。如果我们想用这种新方法来估算世界其他地区湖泊的年平均蒸发量，我们通常需要分析特定湖泊的特征以供应用。
然而，对于一些湖泊，这种估算方法可能不适用。例如，湖泊有巨大的流入和流出，这些流入和流出通常伴随着大量的能量交换，这使得很难持有可以忽略湖泊蓄热项的重要假设。
“必须明确的是，青藏高原的湖泊面积与陆地面积相比相对较小，所以湖泊蒸发量与陆地蒸发量相比相对较小。因此，从整个青藏高原来看，湖泊蒸发对气候环境的影响不会太大。”在谈到湖泊蒸发对气候和环境研究的意义时，王彬彬强调说。
然而，在一些特定的湖泊流域，湖泊蒸发对当地气候和环境的影响相对较大。例如，王彬彬说，由于湖泊的存在，湖泊效应存在于纳木错的下风区域，这导致纳木错的下风区域的降雨量和降雪量高于上风区域。
“青藏高原上有多少水？会有什么变化
