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为了解决这一挑战，本研究构建了一个全球湖泊蓄水量变化的数据库，并在此基础上揭示了数十年尺度下人类活动和自然因素对湖泊蓄水量的影响。这一全球湖泊蓄水量数据库包括1972个大型水体的亚年级序列，其中包括1051个自然湖泊和921个水库，分别占地球自然湖泊和水库蓄水量的96%和83%。之所以选择关注大型湖泊，是因为大型湖泊的卫星观测数据准确性较高，而且在控制湖泊蓄水量总体变化方面占主导地位，同时对人类和野生动物种群十分重要。本研究利用最新的算法和基于云端的并行计算来构建这些湖泊的时间变化序列。
本研究发现，在过去的28年里全球湖泊蓄水量普遍下降（图1），超过一半（53±2%）的大型湖泊经历了显著的水量损失（p < 0.1）。湖泊蓄水量损失在全球广泛存在，包括西部中亚、中东、印度西部、中国东部、欧洲北部和东部、大洋洲、美国本土、加拿大北部、非洲南部和南美大部分地区。大约四分之一（24%）的大型湖泊经历了显著的水量增加，主要集中在大坝建设热点地区和偏远或人口稀少的地区，如青藏高原内部和北美大平原北部。
图1. 1058个自然湖泊和922个水库的湖泊蓄水量变化趋势（LWS Trend）。从1992年10月至2020年9月，大型全球湖泊普遍出现蓄水量下降趋势。
图2. 全球湖泊水储存变化的时间序列和驱动因素。A到F分别显示了全球、湿润地区和干旱地区每种水体类型的蓄水量变化的时间序列和趋势。G到L显示了导致自然湖泊和水库储存趋势变化的原因。
图5. 居住在经历显著湖泊蓄水量损失流域的全球人口百分比。湖泊蓄水量损失的影响包括淡水减少、环境恶化和水力发电减少。
通过利用最近的卫星观测数据（1992-2020），本研究发现，全球湖泊蓄水量普遍呈下降趋势，超过一半的大型水体经历了显著的干旱趋势，其中绝大部分净损失可归因于人类活动和气温及潜在蒸散发的增加，这表明这些湖泊蓄水量的恢复可能需要大量的管理工作。这些正在逐渐干涸的湖泊对于水资源和能源供应至关重要，尤其是考虑到全球约四分之一的人口生活在经历重大蓄水量损失的大型水体流域中。因此，必须采取有效的保护措施来挽救这些受威胁的水体，同时在未来的地表水资源管理中考虑气候变化的影响。这一研究揭示了全球湖泊水储存变化的趋势和驱动因素，持续的观测数据将有助于更好地理解湖泊蓄水量的变化趋势，为未来水资源管理提供了重要的参考依据。
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湖泊遥感与智慧流域创新团队，主要围绕湖泊开展历史重构、现状观测和未来变化模拟等模型研制和应用实践工作，并在流域尺度开展大数据智慧管理平台研究，保障湖泊水质安全。团队拥有博士和硕士导师4人（段洪涛，罗菊花，刘东，谭振宇），可分别在中国科学院南京地理与湖泊研究所、西北大学以及南京信息工程大学（国科大南京学院联合培养）等招收博、硕士研究生，欢迎报考！同时，长期招收联合培养研究生，欢迎咨询！
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