中国喜马拉雅山地区冰川1999—2015年期间动态变化遥感调查

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.05.16

现代地质 ›› 2019, Vol. 33 ›› Issue (05): 1086-1097.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.05.16

中国喜马拉雅山地区冰川1999—2015年期间动态变化遥感调查

安国英¹(), 韩磊², 涂杰楠¹, 支瑞荣³, 黄树春⁴, 童立强¹

1.中国自然资源航空物探遥感中心, 北京 100083
2.四川省地质调查院,四川成都 610081
3.河北省地矿局水文工程地质勘查院,河北石家庄 050021
4.湖南省遥感中心,湖南长沙 410007

收稿日期:2019-03-06 修回日期:2019-06-30 出版日期:2019-10-26 发布日期:2019-10-28
作者简介:安国英,女,博士,高级工程师, 1966年出生,岩石学、矿物学、矿床学专业,从事地质环境与灾害遥感调查、资源勘查及勘查地球化学科研工作。Email: angying@agrs.cn。
基金资助:
中国地质调查局项目“青藏冰川变化与冰湖溃决灾害遥感综合调查”(121201003000160012);“全国冰川及荒漠遥感地质调查”(DD20190515);“地质调查专项”(2019505)

Remote Sensing Survey on Glacial Dynamic Evolution in the Himalayas in China During 1999—2015

AN Guoying¹(), HAN Lei², TU Jienan¹, ZHI Ruirong³, HUANG Shuchun⁴, TONG Liqiang¹

1. China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Natural Resources, Beijing 100083,China
2. Sichuan Institute of Geological Survey,Chengdu, Sichuan 610081,China
3. Hebei Prospecting Institute of Hydrogeology and Engineering Geology, Shijiazhuang,Hebei 050021,China
4. Remote Sensing Centre of Hunan Province, Changsha, Hunan 410007, China

Received:2019-03-06 Revised:2019-06-30 Online:2019-10-26 Published:2019-10-28

摘要/Abstract

摘要：

根据完成的青藏地区基于1999年ETM、2014/2015年GF-1/OLI两期遥感调查的冰川编目数据,对1999—2015年期间中国喜马拉雅山地区的冰川变化进行分析。结果显示,从1999—2015年间,中国喜马拉雅山地区的冰川普遍退缩,冰川数量减少了85条,面积减少了42.00 km²,冰储量减少了2.385 km³ ,分别占其减少变化率的1.53%、0.67%和0.50%。沿山脉由东向西冰川变化不一,其中东段的冰川数量减少多,西段的冰川面积和冰储量减少多,并且东段的数量减少变化率远大于西段,西段的面积、冰储量减少变化率大于东段,中段的冰川相对稳定。喜马拉雅山地区的冰川在北、北东和东等方向上发生退缩,且减少量依次减少,其中东向的数量减少变化率最大,北东向的面积减少变化率最大,而北向的减少变化率最小。冰川在不同坡度退缩程度不一,在坡度10°~15°范围冰川面积退缩最多、变化率最大,在坡度30°~35°范围数量减少最多、变化率最大。冰川在高程5 500~6 000 m区间数量和面积退缩量最多,其次是在高程5 000~5 500 m区间;在高程3 500~4 000 m区间的退缩变化率最大,而在高程6 000~6 500 m区间的退缩变化率最小。不同流域中冰川变化差异较大,在雅鲁藏布江流域(5O2)冰川数量和面积减少最多,其次是朗钦藏布等流域(5Q2)和朋曲等流域(5O1),而扎日南木措流域(5Z3)的冰川减少量最小,但是变化率最大。总之,小冰川的大规模退缩或者消失,较大冰川也普遍退缩,是喜马拉雅山地区冰川变化的特点。喜马拉雅山地区冰川退缩与气候变化关系密切。根据多年年平均气温和年降水量分析,自1961年以来,该地区年平均气温显著上升,年降水量有增有减,但气温上升、降水量减少是导致冰川消融原因之一。

关键词: 冰川变化, 冰川编目, 遥感调查, 喜马拉雅山

Abstract:

Using the two-phase remote sensing images based on the ETM in 1999 and the GF-1/OLI in 2014/2015 in the Qinghai-Tibet region, the glacial cataloging is completed and the glacial changes in the Chinese Himalayas during 1999-2015 is summarized. The results show that glaciers were generally retreating in the Himalayas from 1999 to 2015. There were 85 (1.53% of total)retreating glaciers with a total decrease in size and volume of 42.00 km²(0.67%)and 2.385 km³(0.50%), respectively.Along the Himalayas from east to west,the number of glaciers decreased more in the east, whereas the size and volume decreased more in the west with glaciers relatively stable in the middle.On one hand, the glaciers retreated in the north, northeast and east, with the loss of the number and size being the highest in the north, followed by the northeast and the east. Meanwhile, the reduction rate of the glacier number and size was the highest in the east and northeast, respectively, and lowest in the north. While the size decreased mostly in the average slope of 10° to 15°, the number decreased mostly in the slope of 30° to 35°. The glacial retreat was most significant at 5,500 to 6,000 m elevations, followed by 5,000 to 5,500 m.The reduction rate was the highest at 3,500 to 4,000 m elevations,and lowest at 6,000 to 6,500 m elevations.Decreases in the glacial number and size were obvious in the Yarlung Zangbo River Basin (5O2), followed by Langqin River Basin (5Q2)and Pengqu (5O1), but least in Zhari Nanmucuo (5Z3). The retreat or disappearance of a large number of smaller glaciers, accompanied by the retreat of larger ones, is the main cause of glacier changes in the Himalayas. There is a close relation between glacial retreat and climate change in the Himalayas. Analyzing the annual mean temperature and annual precipitation over the past decades, the annual average temperature has increased significantly since the 1961’s, whilst the annual precipitation has increased or decreased. The temperature rise and precipitation drop may have caused the glacial retreat in the survey period.

Key words: glacial change, glacier inventory, remote sensing, Himalayas

中图分类号:

P512.4
P641

安国英, 韩磊, 涂杰楠, 支瑞荣, 黄树春, 童立强. 中国喜马拉雅山地区冰川1999—2015年期间动态变化遥感调查[J]. 现代地质, 2019, 33(05): 1086-1097.

AN Guoying, HAN Lei, TU Jienan, ZHI Ruirong, HUANG Shuchun, TONG Liqiang. Remote Sensing Survey on Glacial Dynamic Evolution in the Himalayas in China During 1999—2015[J]. Geoscience, 2019, 33(05): 1086-1097.

图/表 12

参考文献 29

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	1999年			2015年			1999—2015年期间变化量与变化率
	数量/条	面积/km²	均值/km²	数量/条	面积/km²	均值/km²	数量变化量/条	数量变化率/%	面积变化量/km²	面积变化率/%
东段	2 108	2 566.03	1.215	2 054	2 550.48	1.242	-54	-2.56	-15.55	-0.61
中段	1 695	2 273.47	1.345	1 688	2 272.72	1.346	-7	-0.41	-0.76	-0.03
西段	1 754	1 460.48	0.824	1 730	1 434.42	0.829	-24	-1.37	-25.70	-1.76
总计	5 557	6 299.63	1.131	5 472	6 257.63	1.144	-85	-1.53	-42.00	-0.67

	1999年			2015年			1999—2015年期间变化量与变化率
	数量/条	面积/km²	均值/km²	数量/条	面积/km²	均值/km²	数量变化量/条	数量变化率/%	面积变化量/km²	面积变化率/%
东段	2 108	2 566.03	1.215	2 054	2 550.48	1.242	-54	-2.56	-15.55	-0.61
中段	1 695	2 273.47	1.345	1 688	2 272.72	1.346	-7	-0.41	-0.76	-0.03
西段	1 754	1 460.48	0.824	1 730	1 434.42	0.829	-24	-1.37	-25.70	-1.76
总计	5 557	6 299.63	1.131	5 472	6 257.63	1.144	-85	-1.53	-42.00	-0.67

规模/ km²	1999年			2015年			1999—2015年期间变化量与变化率
规模/ km²	数量/ 条	面积/ km²	均值/ km²	数量/ 条	面积/ km²	均值/ km²	数量变化量/条		数量变化率/%		面积变化量/km²		面积变化率/%
<0.1	1 560	82.93	0.053	1 516	77.49	0.051	-44	-2.82		-5.44		-6.56
0.1~1.0	2 879	1 063.49	0.369	2 839	1 040.05	0.366	-40	-1.39		-23.44		-2.20
1.0~10.0	1 014	2 925.00	2.885	1 014	2 925.01	2.885	0	0		0.01		0
10.0~100.0	104	2 228.21	21.425	103	2 215.07	21.506	-1	-0.96		-13.14		-0.59
总计	5 557	6 299.33	1.134	5 472	6 257.63	1.144	-85	-1.53		-42.00		-0.67

规模/ km²	1999年			2015年			1999—2015年期间变化量与变化率
规模/ km²	数量/ 条	面积/ km²	均值/ km²	数量/ 条	面积/ km²	均值/ km²	数量变化量/条		数量变化率/%		面积变化量/km²		面积变化率/%
<0.1	1 560	82.93	0.053	1 516	77.49	0.051	-44	-2.82		-5.44		-6.56
0.1~1.0	2 879	1 063.49	0.369	2 839	1 040.05	0.366	-40	-1.39		-23.44		-2.20
1.0~10.0	1 014	2 925.00	2.885	1 014	2 925.01	2.885	0	0		0.01		0
10.0~100.0	104	2 228.21	21.425	103	2 215.07	21.506	-1	-0.96		-13.14		-0.59
总计	5 557	6 299.33	1.134	5 472	6 257.63	1.144	-85	-1.53		-42.00		-0.67

坡度/ (°)	1999年			2015年			1999—2015年期间变化量与变化率
坡度/ (°)	数量/ 条	面积/ km²	均值/ km²	数量/ 条	面积/ km²	均值/ km²	数量变化量/条	数量变化率/%	面积变化量/km²	面积变化率/%
<10	21	39.64	1.887	21	39.16	1.865	0	0	-0.48	-1.21
10~15	309	781.89	2.530	307	769.27	2.506	-2	-0.65	-12.62	-1.61
15~20	807	1508.07	1.869	801	1500.06	1.873	-6	-0.74	-8.01	-0.53
20~25	1 220	1 692.82	1.387	1 203	1 684.91	1.401	-17	-1.39	-7.15	-0.42
25~30	1 421	1 294.33	0.911	1 400	1 289.35	0.921	-21	-1.48	-4.93	-0.38
30~35	997	670.43	0.672	971	664.73	0.685	-26	-2.61	-5.71	-0.85
35~40	514	253.84	0.494	505	251.12	0.497	-9	-1.75	-2.72	-1.07
40~45	197	49.80	0.253	194	49.45	0.255	-3	-1.52	-0.35	-0.71
>45	71	9.61	0.135	70	9.59	0.137	-1	0	-0.03	-0.31
总计	5 557	6 299.63	1.134	5 472	6 257.63	1.144	-85	-1.53	-42.00	-0.67

中国喜马拉雅山地区冰川1999—2015年期间动态变化遥感调查

Remote Sensing Survey on Glacial Dynamic Evolution in the Himalayas in China During 1999—2015

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高程/ m	1999年			2015年			1999—2015年期间变化量与变化率
高程/ m	数量/ 条	面积/ km²	均值/ km²	数量/ 条	面积/ km²	均值/ km²	数量变化量/条	数量变化率/%	面积变化量/km²	面积变化率/%
≤4 000	13	2.81	0.216	10	2.02	0.202	-3	-23.08	-0.79	-28.18
4 000~4 500	82	64.29	0.784	82	64.29	0.784	0	0	0	0
4 500~5 000	299	284.60	0.952	295	283.83	0.962	-4	-1.34	-0.77	-0.27
5 000~5 500	1 176	1 594.69	1.356	1 169	1 581.70	1.353	-7	-0.60	-12.98	-0.23
5 500~6 000	2 942	3 069.59	1.043	2 874	3 047.22	1.060	-68	-2.31	-22.98	-0.81
6 000~6 500	1 002	1 245.00	1.243	1 042	1 278.57	1.227	-3	-0.30	-5.09	-0.41
> 6 500	43	38.65	0.899	43	38.65	0.899	0	0	0	0
总计	5 557	6 299.63	1.134	5 472	6 257.63	1.144	-85	-1.53	-42.00	-0.67

朝向	1999年			2015年			1999—2015年期间变化量与变化率
朝向	数量/ 条	面积/ km²	均值/ km²	数量/ 条	面积/ km²	均值/ km²	数量变化量/条	数量变化率/%	面积变化量/km²	面积变化率/%
N	3 609	3 713.22	1.029	3 552	3 692.85	1.040	-57	-1.58	-20.36	-0.55
NE	1 140	1 556.71	1.366	1 122	1 539.70	1.372	-18	-1.58	-17.00	-1.09
E	490	642.65	1.312	480	638.02	1.329	-10	-2.04	-4.64	-0.72
SE	72	104.60	1.453	72	104.60	1.453	0	0	0	0
S	65	167.72	2.580	65	167.72	2.580	0	0	0	0
SW	82	66.86	0.815	82	66.86	0.815	0	0	0	0
W	82	43.76	0.534	82	43.76	0.534	0	0	0	0
NW	17	4.11	0.242	17	4.11	0.242	0	0	0	0
总计	5 557	6 299.63	1.131	5 472	6 257.63	1.144	-85	-1.53	-42.00	-0.67

流域	1999年			2015年			1999—2015年期间变化量与变化率
流域	数量/ 条	面积/ km²	均值/ km²	数量/ 条	面积/ km²	均值/ km²	数量变化量/条	数量变化率/%	面积变化量/km²	面积变化率/%
朋曲等	2 061	2 585.70	1.255	2 057	2 577.46	1.253	-4	-0.19	-8.25	-0.32
雅鲁藏布江	2 758	3 231.27	1.172	2 694	3 208.09	1.191	-64	-2.32	-23.18	-0.72
朗钦藏布等	674	423.18	0.620	659	414.11	0.628	-15	-2.23	-9.07	-2.14
扎日南木措	64	59.42	0.924	62	57.97	0.935	-2	-3.13	-1.50	-2.53
总计	5 557	6 299.63	1.134	5 472	6 257.63	1.144	-85	-1.53	-42.00	-0.67

台站	位置			资料时段	降水量/mm			气温/℃
台站	东经/(°)	北纬/(°)	高程/m	资料时段	均值	年值₁	年值₂	均值	年值₁	年值₂
狮泉河	80.08	32.50	4 279	1961—2013	69.3	74.8	66.4	0.7	0.4	1.0
普兰	81.25	30.28	3 900	1973—2013	157.0	157.3	150.7	3.6	3.2	3.6
聂拉木	85.97	28.18	3 900	1966—2013	646.4	665.6	654.3	3.8	3.6	3.9
定日	87.08	28.63	4 300	1959—2013	285.7	295.6	289.0	2.7	2.8	3.2
拉孜	87.60	29.08	4 000	1978—2013	330.5	329.4	328.5	6.8	6.7	7.0
日喀则	88.88	29.25	3 836	1956—2013	430.0	430.5	430.4	6.6	6.5	6.8
帕里	89.08	27.73	4 302	1957—2013	431.2	440.9	446.8	0.2	0.1	0.4
江孜	89.60	28.92	4 040	1956—2013	285.7	291.3	276.9	5.1	5.0	5.3
错那	91.95	27.98	4 280	1967—2013	406.9	407.6	417.2	-0.1	-0.3	0.0
隆子	92.47	28.42	3 860	1959—2013	283.1	280.6	286.6	5.4	5.4	5.6

[1]	安国英, 韩磊, 黄树春, 谷延群, 郭兆成, 王珊珊. 念青唐古拉山现代冰川1999—2015年期间动态变化遥感研究[J]. 现代地质, 2019, 33(01): 176-186.
[2]	安国英, 韩磊, 黄树春, 谷延群, 支瑞荣, 郭兆成, 童立强. 基于GF-1光谱数据的青藏地区冰川资源现状遥感调查[J]. 现代地质, 2018, 32(03): 584-594.
[3]	王琳,刘文灿,和海霞,白雅文,冯聪,陶乐. 内蒙古中部地区土地荒漠化遥感调查及环境质量评价[J]. 现代地质, 2006, 20(3): 505-512.