兴凯湖是东北亚最大的淡水湖，近年来水位持续上升，导致湖滨湿地淹没、农田受损及沿岸基础设施安全风险加剧。然而，该湖区长期缺乏连续长序列水文观测数据，极端水文事件的驱动机制一直难以定量解析。兴凯湖水位的快速上升究竟源于气候变化，还是人为干预？这一问题成为区域水安全与生态保护亟待回答的关键科学问题。

为突破数据瓶颈，研究团队创新性地融合了多源遥感影像和实测数据，首次重建了兴凯湖2002–2023年连续月尺度水位序列（图1）。在此基础上，利用偏最小二乘结构方程模型（PLS-SEM）与ST-DBSCAN时空聚类算法，定量揭示了兴凯湖水位持续升高的驱动机制。

研究发现， 2010年后兴凯湖水位持续上升，2012–2023年累计上升0.79 m，其中2018–2023年间的23次极端降水事件导致水位最大增幅达0.74 m；降水是影响兴凯湖水位的主要因素（PLS-SEM权重为0.826），远超入湖径流、出湖径流、蒸发量和雪水当量等因素的影响（图2）。近年来兴凯湖水位快速上升主要是兴凯湖流域的极端湿润事件在频率、强度和持续时间上的同步加剧（极端湿润事件增加多次引发的湖泊水位快速攀升，图3），而非人为干预或水库调度所致。研究还指出，兴凯湖唯一出水通道—松阿察河由于河床比降小、泥沙淤积严重，排水能力受限，进一步放大了极端降水对水位的抬升效应。该研究提出的可复现、开源的水位重建与归因分析流程，可为全球其他数据稀缺的跨境湖泊应对极端水文气候事件提供了科学案例，并为在水文气候极端事件不断加剧背景下的脆弱淡水系统制定科学合理的管理策略提供重要支撑。

研究成果发表在《中国科学:地球科学》(中英文版)上。由东北地理所倪炳波博士（共同第一作者）、联合培养硕士研究生马秋生（共同第一作者）、吴燕锋副研究员（共同通讯作者）、邹元春研究员（共同通讯作者）、美国路易斯安那州立大学胥毅军教授、姜明研究员以及俄罗斯联邦科学院水与生态问题研究所Kryukova Maria, Irina Sergeevna Sinkova, Oleg Igorevich Kaminsky教授等共同完成。研究得到了国家自然科学基金（42230516, W2412051, U25A20761）及国家科技基础资源调查专项（2025FY101301）等项目联合资助。

论文信息如下：

Bingbo Ni, Qiusheng Ma, Yanfeng Wu, Xuemei Liu, Y. Jun Xu, Xiaofei Yu, Kryukova Maria, Irina Sinkova, Oleg Kaminsky, Yuanchun Zou, Ming Jiang. Persistent and rapid increases in water levels driven by extreme wet events in recent years in the largest freshwater lake in northeast Asia. Science China: Earth Sciences. 2026. https://doi.org/10.1007/s11430-025-1923-9

https://www.sciengine.com/SCES/doi/10.1007/s11430-025-1923-9

图1 兴凯湖水位变化趋势。（A）2002–2023年水位月变化；（B）2002–2012年及2012–2023年兴凯湖月均水位变化，虚线表示结冰期湖水位；（C）2002–2023年兴凯湖结冰期（11月至次年3月）与无冰期（4–10月）的年均水位变化，红色实线代表无冰期与结冰期水位差的年变化（前者减去后者）。

图 2 入湖径流量（Rin）、降水量（P）、积雪水当量（SWE）、湖面蒸发量（E）以及出湖径流量（Rout）对兴凯湖水位变化的PLS-SEM权重分析。

图3 2002–2023年兴凯湖流域连续降水增加事件变化与湖泊水位波动之间的关系。（A）兴凯湖流域连续降水上升事件的幅度与持续时间；（B）兴凯湖水位连续上升事件的幅度与持续时间。蓝色虚线框表示降水（或水位）显著增加且持续时间较长的时期。+ΔP表示连续降雨增加时期内事件的极大值与极小值之差；+ΔL表示湖水位连续上升时期内的事件极大值与极小值之差。每个阴影圆表示一次独立的连续降水增加事件或水位上升事件。圆圈的大小表示事件的持续时间，颜色深浅表征降水或水位的峰值增幅。需要注意的是，图中圆圈的重叠是可视化的展示，并不意味着事件同时发生。气泡越大表示持续时间越长；气泡颜色越深表示水位或降水的峰值增幅越大。