吴锦奎 中国科学院西北生态环境资源研究院研究员

吴锦奎，男，1970年4月28日生，甘肃会宁县人，博士。现任中国科学院西北生态环境资源研究院研究员。

教育经历：  

2002.08 至 2006.11, 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所, 自然地理, 博士

1999.09 至 2002.06, 兰州大学, 地质工程地质灾害防治方向, 硕士

1987.08 至 1991.07, 兰州大学, 水文地质与工程地质, 学士

工作经历：

2023.02 至今, 中国科学院西北生态环境资源研究院, 寒旱区水土资源研究室，研究员。

2011.12-2023.01 中国科学院西北生态环境资源研究院, 寒旱区水土资源研究室，副研究员。

2004.06 至 2011.11, 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所, 寒旱区水土资源研究室， 助理研究员。

1991年7月进入中国有色金属总公司金川有色金属公司工作。 

2007-2010年间4次到德国学习和工作。

招生专业：

自然地理学

招生方向：

寒区水文

指导学生：

现指导学生

刘世伟 硕士研究生 070502-人文地理学

研究方向：

寒旱区水资源与水环境。

承担科研项目情况：

1 中国科学院战略性先导科技专项A类 子课题“冰雪旅游资源的品质提升与示范”，2019-01--2023-12。

2 中国科学院战略性先导科技专项A类 专题“生态系统修复及绿色升级核心技术模式”。

3 国家自然科学基金委员会面上项目 “不同时空格局下高寒流域径流成分的形成与演化”，2018-01--2021-12。

4 国家自然科学基金委员会面上项目：“典型大陆型冰川冰雪融水稳定同位素演化过程的观测与模拟”（41271085）”（2013-2016），80万元，项目负责人。

5 科技部重大科学问题导向项目：第六课题“寒区流域水文过程综合模拟与预估研究(2013CBA01806)”专题：干旱区源流稳定同位素演化过程的观测与模拟(2013-2017)，120万元，专题负责人。

6 同位素水文过程观测与模拟, 主持,国家级,2013-03--2017-12

7 西北内陆河山区流域水文内循环过程及机理研究, 参与,国家级,2018-01--2022-12 

8 国家自然科学基金：“干旱区典型山区流域水量平衡观测试验与模拟研究（41130638）”（2012-2016），320万元，项目主要成员（第三）。

9 水利部国际河流行业专项：“气候变化与冰川变化对伊犁河、额尔齐斯河水资源影响的分析研究” （2011-2016），课题负责人。

10 水利部国家科技支撑计划：“数字流域关键技术”第三课题 （2013BAB05B03）专题（2013-2015），70万元，专题负责人。

11 国家自然科学基金：“青藏高原冬克玛底冰川流域微量元素的运移规律研究，（41201060）”（2013-2015），28万元，项目主要成员（第二）。

12 冰冻圈科学国家重点实验室开放基金“积雪融水稳定同位素演化过程的观测和模拟(SKLCS OP-2013 -05)”(2014-2015) ，课题负责人。

13 水利部国际河流行业专项：“气候变化与冰川变化对伊犁河、额尔齐斯河水资源影响的分析研究” （2011-2014），160万元，课题负责人。

14 甘肃省自然科学基金：“疏勒河山区水量平衡（1107RJZA1711）” （2011-2013），3万元，课题负责人。

15 冰冻圈科学国家重点实验室自主基金“疏勒河山区流域水量平衡观测试验与模拟研究 (SKLCS-ZZ-2010-02)”，(2011-2012) ，课题主要完成人。

16 甘肃省自然科学基金“疏勒河山区水量平衡（1107RJZA1711）” （2011-2013），课题负责人。

17 国家重点基础研究发展计划资助项目（973项目）：“我国冰冻圈动态过程及其对气候、水文和生态的影响机理与适应对策”第二子课题专题“老虎沟流域冰川融水及相关水文过程的同位素研究”(2007-2011) ，50万元，专题负责人。

18 冰冻圈科学国家重点实验室开放基金：“老虎沟流域融水组成的同位素研究(SKLCS 2010 -10)”，(2011-2012) ，6万元，课题负责人。

19 冰冻圈科学国家重点实验室自主基金：“疏勒河山区流域水量平衡观测试验与模拟研究(SKLCS-ZZ-2010-02)”，(2011-2012) ，50万元，课题主要完成人。

20 中德合作项目：“Matter fluxes in Inner Mongolia as influenced by stocking rate (MAGIM)”第七子课题“C and N transport via water pathway on the watershed scale”(2007-2011)，500万元，中方执行完成人。

21 中国气象局气候变化专项基金：“河西走廊典型作物耗水的气候变化影响研究(CCSF-2005-2-QH39)” （2005-2007），5万元，课题负责人。

22 国家自然科学基金：“西北典型山地森林景观格局与质量对水文生态过程的影响” (2005-2007)，参加人。

23 中日合作项目：“黑河流域水文过程研究”(2002-2006)，1500万元，中方执行完成人。

24 国家自然科学基金：“长江源区冰雪水文过程及对气候变暖的响应”(2004-2006)，项目参加人。

25 国家自然科学基金：“黑河流域土地利用变化对水资源的影响研究” (2003-2005)，项目参加人。

科研成果：

承担国家自然科学基金“典型大陆型冰川冰雪融水稳定同位素深化过程的观测与模拟”，验证了冰川表面大气降水中氢氧同位素关系的高斜率，并对其进行了理论证明；在科技部重大科学问题导向项目第六课题“寒区流域水文过程综合模拟与预估研究”中，利用端元分析法，将寒区流域河流径流中的冰雪融水、降水和地下水的比例进行了定量划分，独创性地将同位素观测与水文模型相结合，开创了新的耦合模型；在分析区域过去气候变化和冰川变化的基础上，利用预估的气候变化数据，对伊犁河和额尔齐斯河两条国际河流未来径流量进行了预测。在参与的国家科技支撑计划、中科院知识创新项目、国家气象局气候变化专项、冰冻圈科学国家重点实验室开放基金等近二十项科研课题中，均取得了优异成果。

以第一作者或通信作者身份发表论文56篇。出版专著3部，参编6部。

出版专著：

[1]宋维峰，吴锦奎.梯田同位素生态水文研究.北京:科学出版社.2022  

发表期刊论文：

[1]Wu, Jinkui*; Jin, Tian*; Wu, Yancong; Ding, Yongjian; Mu, Yaqiong; Zeng, Di; The Variation of UTCI with the Background of Climate Change and Its Implications for Tourism in a Complicated Climate Region in Western China. Sustainability, 2022, 14(22): 15047.

[2]Wu, Jinkui; Li, Hongyuan*; Zhou, Jiaxin; Tai, Shuya; Wang, Xueliang; Variation of runoff and runoff components in the upper Shule River on the northwest of Qinghai-Tibet plateau under climate change, Water (Switzerland), 2021, 13(23): 3357.

[3]Pu, Huimei; Song, Weifeng*; Wu, Jinkui.Using Soil Water Stable Isotopes to Investigate Soil Water Movement in a Water Conservation Forest in Hani Terrace.Water (Switzerland), 2020, 12(12): 3520.

[4]Wang Li-hui; He Xiao-bo*; Steiner, Jakob F.; Zhang Dong-wei; Wu Jin-kui; Wang Shao-yong; Ding Yong-jian.Models and measurements of seven years of evapotranspiration on a high elevation site on the Central Tibetan Plateau.Journal of Mountain Science, 2020, 17(12): 3039-3053.

[5]Zeng, Di; Wu, Jinkui*; Mu, Yaqiong; Li, Hongyuan; Deng, Mingshan; Wei, Yanqiang; Sun, Weibing.An Assessment of Tourism Climate Comfort in the China-Pakistan Economic Corridor.Sustainability, 2020, 12(17): 6981. 

[6]Zeng, Di; Wu, Jinkui*; Mu, Yaqiong; Deng, Mingshan; Wei, Yanqiang; Sun, Weibing.Spatial-Temporal Pattern Changes of UTCI in the China-Pakistan Economic Corridor in Recent 40 Years.Atmosphere, 2020, 11(8): 858.

[7]Mu, Yaqiong; Wei, Yanqiang; Wu, Jinkui; Ding, Yongjian; Shangguan, Donghui; Zeng, Di.Variations of Mass Balance of the Greenland Ice Sheet from 2002 to 2019.Remote Sensing, 2020, 12(16): 2609.

[8]Wu, Jinkui; Wu, Hao*; Ding, Yongjian; Qin, Jia; Li, Hongyuan; Liu, Shiwei; Zeng, Di.Interannual and seasonal variations in carbon exchanges over an alpine meadow in the northeastern edge of the Qinghai-Tibet Plateau, China.PLos One, 2020, 15(2): e0228470.

[9]Ma, Jing; Song, Weifeng*; Wu, Jinkui; Liu, Zongbin; Wei, Zheng.Identifying the mean residence time of soil water for different vegetation types in a water source area of the Yuanyang Terrace, southwestern China.Isotopes in Environmental and Health Studies, 2019, 55(3): 272-289.

[10]Feng Fang*; Feng Qi; Liu Xiande; Wu Jinkui; Liu Wei.Stable isotopes in precipitation and atmospheric moisture of Pailugou Catchment in northwestern China's Qilian Mountains.Chinese Geographical Science, 2017, 27(1): 97-109. 

[11]Wu Jin-kui*; Ding Yong-jian; Yang Jun-hua; Liu Shi-wei; Chen Ji-zu; Zhou Jia-xin; Qin Xiang ; Stable isotopes in different waters during melt season in the Laohugou Glacial Catchment, Shule River basin, Northwestern China, Journal of Mountain Science , 2016, 13(8): 1453-1463.

[12]Wei, Hong; Wu, Jin-Kui*; Shen, Yong-Ping; Zhang, Wei; Liu, Shi-Wei; Zhou, Jia-Xin.Hydrochemical characteristics of snow meltwater and river water during snow-melting period in the headwaters of the Ertis River, Xinjiang.Environmental Science, 2016, 37(4): 1345-1352.

[13]Wu Jin-Kui*; Wu Xiu-Ping; Hou Dian-Jiong; Liu Shi-Wei; Zhang Xue-Yan; Qin Xiang.Streamwater hydrograph separation in an alpine glacier area in the Qilian Mountains, northwestern China.Hydrological Sciences Journal, 2016, 61(13): 2399-2410.

[14]Wang Caixia; Dong Zhiwen*; Qin Xiang; Zhang Jie; Du Wentao; Wu Jinkui.Glacier meltwater runoff process analysis using delta D and delta O-18 isotope and chemistry at the remote Laohugou glacier basin in western Qilian Mountains, China.Journal of Geographical Sciences, 2016, 26(6): 722-734.

[15]Wu Jin-kui; Zhang Shi-qiang; Wu Hao; et al; Actual evapotranspiration in Suli alpine meadow in northeastern edge of Qinghai-Tibet Plateau, China, Advances in Meteorology , 2015, 2015(3): 1-10.

[16]Jiaxin Zhou; Jinkui Wu*; Shiwei Liu; Jia Qin; Xiuna Wang; Qiudong Zhao.Hydrograph separation in the upstream of Shule River basin-combining the method of water chemistry and stable isotopes.Advances in Meteorology, 2015, 2015(2): 1-10.

[17]Zhou, Jiaxin; Wu, Jinkui*; Liu, Shiwei; Zeng, Guoxiong; Qin, Jia; Wang, Xiuna; Zhao, Qiudong.Hydrograph Separation in the Headwaters of the Shule River Basin: Combining Water Chemistry and Stable Isotopes.Advances in Meteorology, 2015, 830306.

[18]Wu, Jin-kui*; Zhang, Shi-qiang; Wu, Hao; Liu, Shi-wei; Qin, Yu; Qin, Jia.Actual Evapotranspiration in Suli Alpine Meadow in Northeastern Edge of Qinghai-Tibet Plateau, China.Advances in Meteorology, 2015, 593649.

[19]Yang, Junhua; Duan, Keqin*; Wu, Jinkui; Qin, Xiang; Shi, Peihong; Liu, Huancai; Xie, Xiaolong; Zhang, Xiao; Sun, Jianyong.Effect of Data Assimilation Using WRF-3DVAR for Heavy Rain Prediction on the Northeastern Edge of the Tibetan Plateau.Advances in Meteorology, 2015, 294589.

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[24]WU Jin-kui, DING Yong-jian, YE Bai-sheng, YANG Qi-yue, HOU Dian-jiong. The stable isotopes and implications in precipitation in the Xilin River basin , Northern China. Chinese Geographical Science: 2012 ,22(5) ,531-540

[25]WU Jinkui; DING Yongjian; YE Baisheng.The stable isotopes and implications in precipitation in the XilinRiver basin, Northern China.Chinese Geographical Science., 2012, 22(5): 531-540.

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 [29]Frauke K. Barthold; Jinkui Wu; Kellie B. Vaché; et al.; Elucidating Hydrologic Process Understanding Using a Multi Tracer Approach in the Grasslands of Inner Mongolia, China. Hydrological processes,2010,24:2313-2327.

[30]J. Wu; Y. Ding;  B. Ye; et al.; Spatio-temporal variation of stable isotopes in precipitation in the Heihe River basin, Northwestern China. Environmental Earth Sciences, 2010, 61(6):1123-1134.

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[32]Wu Jinkui; Ding Yongjian; Wang Genxu; Shen Yongping; Yamazaki, Yusuke; Kubota, Jumpei.Energy Balance of Irrigated Intercropping Field in the Middle Reaches of Heihe River Basin. Chinese Geographical Science, 2006, 16(3): 243-248.

[33]Wu Jin-kui; Ding Yong-jian; Wang Gen-xu; Shen Yong-ping; Yamazaki, Yusuke; Kubota, Jumpei.Evapotranspiration of low-lying prairie wetland in the middle reaches of an inland river basin in Northwest China.Chinese Geographical Science: 2006 ,15(4):325-329

[34]J. Wu, Y. Ding, R. Chen, et al.The Variation and Utilization of Water Resource in Heihe River Basin. Water Resource Management 2006: 2005 ,331-339.

发表中文期刊论文：

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会议论文：

1 黑河流域典型作物耗水的气候变化研究 吴锦奎; 丁永建; 魏智; 侯依凌 中国地理学会2006年学术年会 中国会议 2006-08 

2 长江流域甘肃片生态环境特征及对生态环境建设的效应 吴锦奎; 丁永建 “全国水土流失与江河泥沙灾害及其防治对策”学术研讨会 中国会议 2003-08

 

荣誉奖励：

资料更新中……

学术交流：

1  中国地理学会2006年学术年会 中国会议 2006-08 

2  “全国水土流失与江河泥沙灾害及其防治对策”学术研讨会 中国会议 2003-08

国际合作：

读博士期间，他跟随导师参与执行中日合作“黑河流域水文过程研究”项目，全面观测和研究了内陆河黑河流域的降水、蒸发和径流等水文过程；他执行完成中德合作项目“Matter fluxes in Inner Mongolia as influenced by stocking rate (MAGIM)”第七子课题“C and N transport via water pathway on the watershed scale”，以我国锡林河流域为主，展开了草原地区河流水文过程的研究。此次合作，让他的国际合作技巧进一步强化。

  

为寒旱区水资源环境把脉

——记中国科学院寒区旱区环境与工程研究所副研究员吴锦奎

 

西北高寒冰雪，自古以来就堪称是难以逾越的天然屏障。西北深居内陆，远离海洋，降水稀少，荒漠遍布。西北地区是中国很多河流的发源地，西北也是中国最干旱的地区。

中国科学院寒区环境与工程研究所副研究员吴锦奎认为：“在西北地区，经济发展相对落后，水资源及其配置对区域发展有着控制性的作用。水资源的变化影响到社会经济的发展、农工产业的占有比例，甚至城市规模的大小等。”在他的眼中，监测对气候异常敏感的寒旱区水资源变化数据，可以获得变化规律，从而预测未来社会经济的发展和生态环境的变化等，为政府决策领导层提供坚实的理论根据。

时隔八年　终走上科研之路

吴锦奎走上科学研究的道路，貌似“天注定”。

他出生于甘肃会宁，一个“十年九旱”、经济贫困落后的地方。在吴锦奎的记忆里，喝水、用水就从来没有“宽裕”过，“几乎天天都过着节水的日子，还要时刻担忧没水”。靠天吃饭是生存的写照。少雨或没雨，庄稼就会欠收甚至颗粒无收，来年的口粮就成了问题。平时把水一点点贮存在事先挖好的水窖里，每逢干旱时节还得去好几公里之外的地方“拉”水。

“想通过自己的力量，改善生我养我的这个地方水资源短缺的现状，”这就是他步入科研之路的初衷。

1991年，吴锦奎于兰州大学水文地质与工程地质专业毕业后进入中国有色金属总公司金川有色金属公司工作。原想从事与“水”相关的工作，但一直未能如愿。时间的流逝和距离梦想越来越远的现实，让他在工作7年后毅然重新捡起了书本。1999年他考上兰州大学地质工程专业地质灾害防治方向的硕士研究生，毕业后接着进入中国科学院大学自然地理学水资源与水环境方向攻读博士学位。

无论是本科阶段的水文地质，还是硕士期间的地质灾害防治，抑或是博士期间的水资源与水环境方向，他始终围绕着“水”这一核心概念进行科研匹配。“学的比较杂，所以对‘水’的理解就更深一些，可以从地下水、地表水、大气降水等多角度出发，全面了解水资源的形成和演化。”

8年梦想的持续坚守，一旦梦想成真便会全力以赴。吴锦奎自走上科研之路后，珍惜每次科研项目、每一次科研总结，带领团队成员穿梭于环境恶劣的高寒之域，建立观测台、实时报告记录监测数据，勤于书写、向社会民众传递高寒冰雪变化时态。迄今为止，他在国内外专业期刊发文50余篇，并承担了众多国家科研项目。

注重合作　立足水资源研究

吴锦奎的研究对象是河流，新疆的伊犁河、额尔齐斯河、塔里木河，甘肃和青海境内的黑河及疏勒河，内蒙古的锡林河等，都留下了他的足迹和汗水。无论是气象站的架设和水文断面的建立，还是利用同位素及水化学的方法结合对传统降水、蒸发及径流等水文过程中的监测……他都有条不紊地进行着。“这一切都是为了拿到第一手的观测资料，科研成果是要用数据说话的”。

吴锦奎承担国家自然科学基金“典型大陆型冰川冰雪融水稳定同位素深化过程的观测与模拟”，验证了冰川表面大气降水中氢氧同位素关系的高斜率，并对其进行了理论证明；在科技部重大科学问题导向项目第六课题“寒区流域水文过程综合模拟与预估研究”中，利用端元分析法，将寒区流域河流径流中的冰雪融水、降水和地下水的比例进行了定量划分，独创性地将同位素观测与水文模型相结合，开创了新的耦合模型；在分析区域过去气候变化和冰川变化的基础上，利用预估的气候变化数据，对伊犁河和额尔齐斯河两条国际河流未来径流量进行了预测。在参与的国家科技支撑计划、中科院知识创新项目、国家气象局气候变化专项、冰冻圈科学国家重点实验室开放基金等近二十项科研课题中，均取得了优异成果。

国际合作是吴锦奎科研中的重要组成部分。

博士期间，他跟随导师参与执行中日合作“黑河流域水文过程研究”项目，全面观测和研究了内陆河黑河流域的降水、蒸发和径流等水文过程，此次经历不仅打开了他科研求知的大门，而且也让他成功迈开了国际合作的第一步。紧接着，他执行完成中德合作项目“Matter fluxes in Inner Mongolia as influenced by stocking rate (MAGIM)”第七子课题“C and N transport via water pathway on the watershed scale”，以我国锡林河流域为主，展开了草原地区河流水文过程的研究。此次合作，让他的国际合作技巧进一步强化。

水，生命之源。自古以来，便是各国相争的焦点。中国和哈萨克斯坦两国拥有567公里的水界长，早在十多年前哈萨克斯坦便提出中国“侵略性”用水导致了哈国国内用水量不足和生态环境的恶化。为解决水域争端、维护两国关系，2001年中哈签订了“共同利用、跨界保护”的河流合作协定。为从根本上解决中哈水域纷争，水利部启动了国际河流行业专项对中哈跨界河流水资源进行研究。吴锦奎主持了相关合作研究课题，对过去及未来中哈跨界流域的气候、冰川及水资源变化进行了评价和预估，中哈双方最终于2015年形成初步联合报告，为未来中哈分水谈判提供了基础性的技术保障。在不间断进行野外考察、双方磋商谈判的过程中，他深感涉及国家利益与安全的事情必须据理力争、不让分毫，这不仅是作为一名科研人员、更是作为一名中国人必备的素质。

展望未来　任重道远下的责无旁贷

“野外考察、观测虽然辛苦，但对我来讲已经习惯了”，吴锦奎很享受那份恶劣环境带给他的另外一种“天高云阔”，这要比“光呆在办公室舒服多了”。

“我们观测冰川的大本营在海拔4200米左右，每周有时要爬两次冰川，在冰面上观测取样。”

历经多年跋山涉水，与自然为伴，吴锦奎及团队成员取得了诸多有意思的成果，比如创新发现了在传统低温下、冰面上同位素氢氧关系的变化；冰雪融水在河流径流中的比例；不同类水源对河流水的贡献程度等，推动着国内同位素这一研究方向的快速发展。

他认为，通过稳定同位素方法可以揭示水文气象过程中细微的物理变化、物质迁移规律及水体间的作用关系，加之具备优良性能的同位素分析仪器的大量生产与研制，让同位素的研究方法变得更加经济有效。而且，同位素方法易于融合多类模型结构，将会在水文研究过程中发挥独特作用。在不久的未来，同位素水文学学科的建立将会为水文过程的定量化研究提供坚实的平台，同时加快科研成果的产业转化，提高研究成果与地方需求的契合度。

随着全球气候变化加剧、水资源日益匮乏，国际上对河流水资源实现“抱团取暖”是大势所趋，对国内科研人员来讲也必将会面临诸多意料不到的难题。吴锦奎认为不惧困难，发展创新科技、确保数据精确度是提高国际话语权的根本，维护国家利益与安全、民族团结与区域可持续性发展，是一个知识分子应该尽的职责。

       来源：科学中国人 2016年第5期 创新之路