天山、兴都库什—喜马拉雅、落基山脉、安第斯山等寒旱山地长期面临水资源短缺，同时也是全球生物多样性热点区，支撑近20亿人口的生产生活及下游用水。除水资源总量约束外，这类地区正遭受气候驱动下河流输沙过程改变带来的额外压力。
全球持续变暖引发冰冻圈退化，重塑山地水文地貌过程，显著改变河流输沙量级与季节分配规律。输沙季节性增强不仅影响河道稳定性与水质，还易在汛期引发异常淤积与洪灾风险，威胁水电站、水库、灌溉系统及下游生态健康。
学界已普遍观测到河流长期输沙总量上升，但受高时间分辨率泥沙观测资料限制，输沙季节性如何响应气候变暖与冰川退缩仍缺乏系统认知，制约了脆弱地区水、粮食与能源安全的评估及预测能力。
相较于径流季节性，寒旱区输沙季节性对气候变化和冰川消融更为敏感。河流输沙由两大因素共同控制：泥沙供给量与水流输沙能力（径流量）。
受气候变化影响，全球约21%的长期水文站点径流季节性已发生显著改变；北半球40%受积雪补给流域因融雪减少，夏季后期径流季节性明显减弱。若输沙主要由径流主导，其季节分布也可能随之趋于平缓。
但消融季泥沙供给大幅增加同样会调控输沙季节格局，尤其冰川前缘、冰川外围区域受热侵蚀与流水侵蚀作用，产沙强度显著提升。这种对气候高度敏感的泥沙供给，可能使输沙季节规律与传统径流主控模式脱耦。
冰川退缩区产沙信号还受泥沙滞留滞后效应干扰：泥沙可暂时储存在河谷中，中断泥沙级联输移过程，使气候变化与冰冻圈退化对季节性输沙的综合影响高度复杂、区域分异显著。
此外，寒旱区气候极端事件与山洪频发，使输沙波动性增大、极端输沙过程增多。但突发性极端事件与渐进式气候变化分别在多大程度上重塑输沙季节性，目前尚不明确。
尽管全球变暖带来冰雪消融、降水增加，短期内可提升河道流量、一定程度缓解寒旱区缺水压力，但季节性输沙激增往往会抵消这类水文红利。水质下降、河道与水库快速淤积，会削弱节水蓄水工程效益、加剧洪涝风险。
寒旱区农业灌溉高度依赖地表水与地下水维系长期生产稳定。尽管全球已普遍推广滴灌、喷灌等节水灌溉系统及水库调蓄工程，但融雪汛期输沙过大会造成灌渠淤积、水库有效库容衰减，降低水资源利用效率。
同时，输沙季节性增强会改变河道形态、抬升河床、增大河道摆动迁移幅度，进一步加剧洪灾风险与引水调度难度。因此，厘清输沙季节性演变规律，对脆弱寒旱区水资源可持续管理、平衡资源约束与用水需求增长至关重要。
塔里木河作为中亚最长内陆河，受天山、喀喇昆仑山冰雪融水补给，流经极端干旱环境，支撑全球近10%的棉花生产，集中体现了寒旱区面临的各类水文地貌挑战。为扩张耕地，流域一半以上灌区已配备高效节水系统；但近几十年来河水含沙量持续升高、河道输沙量快速增大，区域泥沙灾害压力日趋严峻。
中国农业大学Ting Zhang等人利用塔里木河上游20个水文站1960年代至2000年代逐月径流与悬沙浓度观测数据，揭示寒旱区输沙季节性与变率受气候驱动显著增强，区分长期渐进气候变化与极端事件对输沙格局的独立影响。
研究证实：输沙对气候变暖与冰冻圈退化的响应敏感度高于径流；分析近四十年河道迁移特征，阐明河道动态演变与季节径流、输沙过程的内在关联。
结果表明：夏季输沙增强主导的输沙季节性放大，是21世纪初塔里木河上游河道迁移性增大的核心诱因；前5%等级的极端输沙事件频发，在重塑输沙季节格局中占比越来越高。
上述变化对灌区与水利基础设施形成显著威胁，进一步加剧了这类融水补给强、泥沙供给丰富的寒旱区水资源安全压力。
https://www.nature.com/articles/s41893-026-01829-4
