中国典型山地冰川平衡线的影响因素分析

中国典型山地无现代冰川作用区冰川平衡线高度的确定对于过去环境变化研究具有重要的科学意义。选取青藏高原边缘17个山体的28个气象站气温与降水数据,采用确定的最大降水带与经验曲线关系法 (简称MPC,下同)、确定的最大降水带与统计公式法 (MPF) 和实际气象站降水与经验公式法 (WPF),恢复了17个山地的现代理论冰川平衡线高度,并对比了三种方法的适用性;综合分析了三种方法的原理、参数选取、计算过程以及误差来源;详细讨论了冰川平衡线处气温与降水关系式、气象站的海拔高度、气温垂直递减率、降水梯度对计算现代冰川平衡线的影响。提出了无现代冰川区的现代理论冰川平衡线计算的综合因子法 (ZYZ)。     

云南千湖山第四纪冰川发育特点与环境变化

千湖山(4249 m) 是横断山脉中段保存确切第四纪冰川遗迹的山地,受西南季风影响强烈。对于研究青藏高原边缘山地冰川发育与气候和构造之间的耦合关系具有十分重要的科学意义。在千湖山海拔3500 m以上保存着古冰川侵蚀与堆积地貌,冰川发育依托海拔4000~4200 m的夷平面及其支谷地形。冰川形态类型为小型的冰帽以及由冰帽边缘溢流进入山谷的山谷冰川。应用相对地貌法,光释光(OSL) 年代测试,本文确定千湖山地区的冰进系列:末次冰盛期(LGM,22.2±1.9 ka BP)、末次冰期中期(MIS3b,37.3±3.7 ka BP、45.6±4.3 ka BP45.6±4.3 ka BP)、末次冰期早期(MIS4)。千湖山冰川前进规模是MIS3b 阶段大于末次冰盛期,主要原因是末次冰期中期(MIS3b) 时本区气候相对湿润,而在末次冰盛期(MIS2) 时气候条件比较干燥。在总体相似的气候背景下,与横断山其它存在多期次冰川作用的山地相比,千湖山只发育末次冰期的冰川作用,其差异性说明该地区冰川发育主要受山体构造抬升控制。     

冰川

1刃31 .4 2004042813 山地冰川物质平衡线与气候=High mountain glacier’5 ELAO and clirnatez产鞠远江,刘耕年…//地理科学进展一20()4,23 (3)一43一49 对利用山地冰川物质平衡线进行古气候恢复的方法进 行探讨.以我国乌鲁木齐河流域一号冰川为例,运用侧硫垄最大高度法确定了小冰期第二次冰进时冰川的平衡线高度,依靠60年代以来该冰川所积累的大量观测资料,建立和完善现代冰川平衡线高度与气候统计关系公式,计算出小冰期第二次冰进时一号冰川平衡线处气温约为2.2℃,降水约为820~.图2参23(宋金叶)HNP426 .635 2004042814南极冰盖N仇浓…     

基于多源遥感数据的玛纳斯河流域冰川物质平衡变化

冰川物质平衡变化是连接气候和水资源的重要纽带,对河川径流有重要的调节功能。本文采用MOD11C3和TRMM 3B43等多源遥感数据驱动度日模型,模拟了2000—2016年玛纳斯河（简称玛河）流域冰川物质平衡过程,并分析了冰川融水对径流的补给规律。结果表明： ① 通过构建气温及降水反演模型能有效校正气象遥感原数据的精度,且经降尺度后能较精细刻画冰川区气候变化特征。冰川区年均气温和降水量分别为-7.57 ℃和410.71 mm,海拔4200 m处为气候变化剧烈地带,气温直减率以其为界上下分别为-0.03 ℃/100 m和-0.57 ℃/100 m,降水梯度分别为-2.66 mm/100 m和4.8 mm/100 m,海拔大于4700 m后降水又以5.17 mm/100 m递增。② 研究期内流域冰川持续呈负平衡状态,累积物质平衡达-9811.19 mm w.e.,年均物质平衡介于-464.85~-632.19 mm w.e.之间。垂向物质平衡在消融区和积累区分别以244.83 mm w.e./100 m、18.77 mm w.e./100 m递增。2000—2002年、2008—2010年冰川消融减缓,2002—2008年、2010—2016年消融加剧,其中2005—2009年期间冰川亏损最为强烈。③ 年内河川径流对冰川物质平衡变化响应强烈,尤以7月、8月物质平衡亏损最为严重占全年总量的75.4%,使得同期河川径流量占全年径流总量的55.1%。年际冰川融水补给率波动于19%~31%之间,可能是不同年份降水和积雪融水补给率差异较大所致。玛河与天山北坡其他河流冰川融水贡献率非常接近,也进一步证实了本研究物质平衡估算结果的可靠性。本研究可为其他流域冰川物质平衡研究提供借鉴和参考。     

封面照片说明:贡嘎山海螺沟冰川

贡嘎山是青藏高原东部大雪山脉的主峰,也是青藏高原东部的最高峰,海拔7 756 m,位于四川省康定县和泸定县之间。由于其海拔高,降水充沛,海洋性冰川发育。以贡嘎山为中心,发育有74条现代冰川,冰川面积达255.1 km2,其中海螺沟冰川最为著名。     

中国西部大陆性冰川与海洋性冰川物质平衡变化及其对气候响应——以乌源1号冰川和帕隆94号冰川为例

为认识全球变暖背景下中国西部大陆性冰川与海洋性冰川物质平衡变化及其对气候响应，本研究以天山乌鲁木齐河源1号冰川和藏东南帕隆94号冰川为例，结合大西沟与察隅站气象资料，对1980 — 2015年两条冰川的物质平衡变化特征及差异进行了分析。结果表明：36 a来乌源1号冰川与帕隆94号冰川物质平衡总体上均呈下降趋势，累积物质平衡达-17102与-8159 mm w.e.，相当于冰川厚度减薄19与9.01 m，且分别于1996、2004年左右发生突变。同期两条冰川所处区域年均温呈显著上升趋势，而降水量却表现出不同的变化态势；二者年内气温分配相仿，但降水分配差异较大。初步分析认为气温上升是导致乌源1号冰川与帕隆94号冰川物质亏损的主要原因，冰川区气温和降水变化幅度的差异和地性因子（坡度、冰川面积）的不同使得乌源1号冰川对气候变化响应的敏感性高于帕隆94号冰川，由于目前海洋性冰川物质平衡监测时段相对较短，为深入研究中国西部冰川物质平衡变化及过程仍需加强对冰川的持续观测。     

冰川

P343,6 20()4010126塔里木河流域冰川系统平衡线的计算及其分布特征=Theealculat司ELA and its dist五bution eharacteristics of the glaeiersysto in theT面m River basin汪欣,谢自楚…//冰川冻土一2003,25(4)一380一388 研究结果表明:冰川系统中,当冰川规模不低于某极限面积时,其平衡线高度会趋近到导出雪线高度.整个流域导出雪线高度分布受热量条件控制,呈现纬度地带性,又由于东西水分条件的差异,经度地带性也较明显.图4表6参26(洪明)BiP343 .6 2004010127乌鲁木齐河源空冰斗径流增大的原因分析=ln~ingi。runoffin rhe ie已free ei…     

山地冰川物质平衡线与气候

在总结前人确定山地冰川物质平衡线高度的各种方法基础上,对利用山地冰川物质平衡线进行古气候恢复的方法进行探讨。以我国乌鲁木齐河流域一号冰川为例,运用侧碛垄最大高度法确定了小冰期第二次冰进时冰川的平衡线高度,依靠1960年代以来该冰川所积累的大量观测资料,建立和完善现代冰川平衡线高度与气候统计关系公式,并通过变化应用到该冰川小冰期第二次冰进。给出了该次冰进时气候的半定量推算结果。     

祁连山老虎沟冰芯记录的高山区大气降水变化

冰芯所记录的积累量是恢复高山区过去降水变化最可靠的指标。2006年在青藏高原东北缘祁连山老虎沟12号冰川粒雪盆海拔5040 m处钻取了的一支20.12 m的冰芯,利用其年积累量估算了1960-2006年期间的冰川区降水量,结合2010年实测资料,分析了这一时期降水变化特征并研究其与周边其他地区降水变化的关系。结果表明,在过去50年中,高山冰川区降水量表现出先增加后减少的趋势。在1960-1980年,降水量表现出明显增加趋势,1980-2006年表现出明显减小趋势。重建的冰川区降水量变化与临近低海拔区的肃北气象站降水变化有很好的一致性,二者相关系数为0.619(P0.001),而量级上高山区是低山区的约3倍。祁连山老虎沟冰川区降水与周边的敦德冰芯同期的累积量、树轮重建降水、青藏高原东北部多个气象站点的实测降水,以及临近区域格点PDSI干旱指数变化对应较好。此外,近50年来祁连山老虎沟冰川区及毗邻的青藏高原东北部地区降水变化与ENSO呈正相关关系明显,反映了该地区高海拔大气降水变化很可能受ENSO的影响。     

白马雪山发育现代冰斗冰川的条件基础及其发育特征

位于横断山脉中部的白马雪山是著名的世界遗产地——三江并流中澜沧江与金沙江的分水岭。依据2011年5月对白马雪山冰川环境的考察,发现白马雪山4200m以上部分区域有终年积雪覆盖,根据Ohmura对70条中高纬现代冰川的相关研究所得出的山岳冰川雪线处降水量与气温的关系（此关系也被Hebenstreit用于计算台湾部分偏低纬度的山地现代雪线计算）并结合当地的气候数据,计算出白马雪山现代理论雪线位置大概为4800m,低于山体顶峰海拔高度。且位于4800m以上的部分地形适合冰川发育,依据这些可形成冰川的理论条件,可见白马雪山部分较高地区至今仍有小规模的现代冰川发育。白马雪山现代冰川变化以及终年积雪分布特征反映了一段时间内当地的气候环境变化。     

柯林斯冰帽小冰穹物质平衡多年变化的推算

本文以１９９１－１９９２年物质平衡观测结果及附近的马尔什基地弗雷气象中心的夏季平均气温和年降水量的多年观测资料为基础，应用有关物质平衡线处的当量物质平衡等概念推算出柯林斯冰帽小冰穹１９７１－１９９２年物质平衡的多年变化。结果表明，８０年代中期以前，冰川以负平衡为主；８０年代中期以后，主要由于降水增加有利于冰川的发育，以正平衡为主。２０余年来冰川处于稳定状态。     

近50a来天山博格达峰地区四工河4号冰川表面高程变化特征

基于GIS技术,利用GPS测量数据和1962年地形图分别建立两期DEM,通过对比重点研究了四工河4号冰川1962-2009年冰舌区的表面高程变化特征。结果表明:1962-2009年间,冰舌区平均减薄15±10 m,年均减薄约0.32±0.2 m,冰储量亏损达(14.3±9.5)×10-3km3,折合水当量(12.9±8.6)×10-3km3。不同海拔、坡度区间冰面高程变化差异显著,海拔较低、坡度较缓区域的变化最为强烈。在气候变暖的趋势下,四工河4号冰川发生强烈消融,标志着博格达峰地区的冰川正处于物质严重亏损的状态,直接影响到流域水资源状况。     

运用地貌垂直地带性理论判别庐山第四纪冰川有无

庐山东约300 km的浙西千里岗山,海拔1 523 m,高于庐山1 474 m,山顶出露岩层为夹粉砂质泥岩的岩屑石英砂岩的志留系上统唐家坞组,岩性软弱。以赣北庐山为代表的中国东部第四纪冰川问题,是我国地质、地理学界争议最大、认识最分歧的重大问题,"庐山第四纪冰川"认识分歧的重要原因是山地侵蚀地貌形态和相应堆积物的多解性。依据地貌垂直地带性理论,软弱岩层的分布高程,不可能超过冰川地貌带上限,也就是说,没有达到冰川地貌带的高度。为此,通过"跳出庐山看庐山",判别庐山第四纪冰川的有无。认为,千里岗山与包括庐山在内的邻近地区的同高程山地的高度无第四纪冰川发育。     

横断山区典型海洋型冰川物质平衡研究

玉龙雪山发育着对气候变化响应极为敏感的典型海洋型冰川。基于2008-2013年共5个物质平衡年观测数据,对玉龙雪山规模最大的白水1号冰川物质平衡特征进行分析,为评估横断山区气候和冰川变化之间的关系奠定基础。结果表明：2008-2013年白水1号冰川物质平衡最大值仅为-907 mm w.e.,最小值则达到-1872 mm w.e.。2008年冰川平衡线高度为4972 m,2009-2013年白水1号冰川积累区近乎消失。白水1号冰川积累期主要集中于10月至次年5月,6-9月为强消融期,积累量几乎为零,消融量占全年80%,属冬春季积累型冰川。2008-2009、2011-2012和2012-2013年平均物质平衡梯度为1230 mm w.e. （100 m）^-1,消融期物质平衡梯度小于年物质平衡梯度,消融期初与消融期末物质平衡梯度小于100 mm w.e.（100 m）^-1。     

东亚沿海山地末次冰期冰川与环境

对东亚沿海山地末次冰期冰川发育的气候条件、构造背景、冰进时序、发育规模等研究表明,台湾山地保存着3期冰川作用遗迹,冰川的最大前进规模发生在MIS3b阶段,其规模大于MIS2阶段;日本山地冰期系列齐全,包含了末次冰期的早(MIS4)、中(MIS3)、晚(MIS2)3个阶段的冰进,其规模是MIS4/3阶段大于MIS2阶段;而长白山存在2期冰川作用的遗迹,即末次冰盛期(MIS2)和晚冰期.在相似的冬雨(雪)型季风影响区,冰川发育的时序与规模也有一定不同,反映出在大气候背景下的区域性差异,在东亚季风影响范围内,末次冰期的环流变化在各地也很不一致.最新推算的现代理论雪线自北(日本)向南(台湾)依次递增,范围是2750～4245 m,除日本北部的高纬地区雪线降低值400 m之外,末次冰盛期(LGM)的雪线降低值在800～1300 m之间,平均值1000 m左右.东亚沿海山地冰川发育与新构造运动密切相关,更新世山体的快速抬升为冰川发育的内因,如台湾山地在末次冰期的MIS3b阶段,山体的抬升量约为250 m,对山体的高度和雪线变化有很大影响.     

念青唐古拉山脉西段雪线高度变化遥感观测

利用Landsat TM/ETM+/8 OLI和HJ1A遥感影像资料作为数据源,通过目视解译方法,提取念青唐古拉山脉西段雪线高度变化值,同时对研究区周边气温与降水变化趋势进行分析,研究其与冰川变化的关系。结果表明：2004~2013年北坡13条冰川和南坡15条冰川的雪线高度都呈升高的趋势;从整体上来考察,北坡雪线高度升高值为14 m/a,南坡升高值为4.9 m/a,北坡升高速度比南坡快;自1964年以来,研究区气温升高趋势显著,降水增加不明显,气候变暖是冰川退缩的主要原因;北坡冰川比南坡冰川经历更大的物质负平衡,主要是由于气温的升高率北坡比南坡快所致。     

过去44年乌鲁木齐河源一号冰川物质平衡结果及其过程研究

通过1997—2003年度天山乌鲁木齐河源一号冰川物质平衡的观测结果,分析比较了过去44年间一号冰川物质平衡、累积物质平衡的变化过程,以及反映气候一地形要素和冰川发育条件要素的平衡线高度和冰川积累区比率,认为一号冰川负平衡波动期随时间推移而递增,目前处于其观测历史上物质平衡亏损最为强烈的时期。     

青藏高原的水塔功能

青藏高原是维持我国乃至东亚地区生态系统的重要水塔。高原平均海拔在4000m以上,与周边地区形成了巨大的地势差。高原东南部不仅具有丰富的降水,而且在3500m以上以冰川雪被形态储存了巨大的水资源,因此,高原具有重要的水塔功能。基于高原潜在输出总水量和不同海拔区域水体所具有的势能两个方面,建立了高原水塔功能的模型,从而利用GIS方法,通过对我国1∶400万系列图和相关资料的统计分析,计算出高原不同高度带贮存的大气降水、冰川储水量、湖泊水量以及工农业用水量。计算结果表明,青藏高原冰川湖泊的淡水储量达39921×108m3,其中冰川储水量为39228×108m3,可利用湖泊储水量为693×108m3,平均每年由降水获得的水资源量为8495×108m3,高原工农业用水量为129×108m3。因此,高原的输出水量即出境河川径流量为6870×108m3。高原储水主要分布在海拔3000～5000m间,与高原周围相比,平均势差在2000～4000m间,最大的势差达5500m。水体具有巨大的势能,在势能的作用下,自然向周边区域输送汇集,维持着周边地区的生态过程和社会经济活动,因此,青藏高原的水塔功能对于周边地区的生态系统和社会经济系统是极其重要的。     

北极Svalbard地区Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川表面物质平衡和运动特征分析

对位于北极Svalbard群岛新奥尔松﹙Ny-(A)lesund﹚的Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川首个物质平衡年(2005/06年度)的冰川表面物质平衡及其运动特征进行研究,并阐述了Austre Lovénbreen冰川末端位置的变化状况.结果表明: (1) Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川净物质平衡分别为-0.44和-0.20 m w.e.,年消融量分别为0.99和0.94 m w.e.,对应冰川零平衡线高度分别为478.10和494.87 m.(2) 两条冰川符合Svalbard地区跃动冰川运动的特征模式.运动速度矢量的水平分量表现为:向主流线辐合或平行于主流线.下游运动速度较慢,而在中上游运动相对较快.Austre Lovénbreen冰川表面各观测点的运动速度平均值为2.28 m·a-1,运动速度最大值和最小值分别为3.91和0.81 m·a-1;Pedersenbreen冰川表面观测点运动速度平均值为6.74 m·a-1,运动速度最大值和最小值分别为8.13和5.49 m·a-1.运动速度矢量的垂直分量表现为:消融区冰川消融量随海拔升高而减弱,Austre Lovénbreen冰川至E断面表现出微弱的积累,海拔高度略有升高.实际垂直运动量总体符合冰川运动的一般形式,即积累区向下运动,消融区向上运动.(3) Austre Lovénbreen冰川末端2005/06年度处于退缩状态,平均退缩量达21.83 m·a-1,各观测点中最大、最小退缩量分别为77.30和2.76 m·a-1,差异显著.     

基于特征跟踪方法的Amery冰架上游流速估算

冰川流速分析对于研究南极冰盖物质平衡、海平面上升和全球气候变化具有重要意义。以ALOS/PALSAR影像为数据源,采用SAR特征跟踪方法,结合DEM数据估算Amery冰架上游冰川流速。结果表明,Amery冰架上游主流线流速为540—720 m·a-1,冰川流速随海拔的降低逐渐减小。受基岩和两侧山体的影响,主流线流速大,越靠近两侧山体流速越小。这个结果与NASA 2000年利用SAR重复轨道干涉测量方法测定的流速接近。基于裸露岩石作为特征点的分析表明,该方法误差较小,获取的冰川流速比较可靠。