1980-2015年青藏高原东南部岗日嘎布山冰川变化的遥感监测

基于地形图、航空摄影相片和Landsat OLI遥感影像,对青藏高原东南部岗日嘎布山1980-2015年间的冰川变化进行了研究。结果表明： 1980-2015年,岗日嘎布山冰川面积减少679.50 km²（-24.91%）,年平均面积退缩率为0.71%·a^-1,末端海拔平均抬升了111 m。研究区范围内有10条冰川处于前进状态,冰川长度平均增加566.17 m;其余冰川均处于退缩状态,冰川长度平均减少823.49 m。与中国其他山系冰川相比,岗日嘎布山冰川面积年平均退缩速率较大,冰川长度变化速率最大,是冰川退缩最强烈的地区之一。岗日嘎布山冰川变化与气候变化关系密切,对研究区附近三个气象站5-9月平均气温和降水变化分析表明,自1980年以来,岗日嘎布山5-9月平均气温显著上升,降水变化不明显,是导致该区域冰川呈现快速退缩的主要原因。     

Remote Sensing based assessment of glacial lake growth on Milam glacier,Goriganga basin,Kumaon Himalaya

The climate change of the twentieth century had an evident effect on glacier environments of the Himalaya. Temporal images of Indian Remote Sensing satellites provide an opportunity to monitor the recession of glacier and development of glacial lakes in the Himalayan cryosphere with a cost to time benefit ratio. The recession of Milam glacier and subsequent growth of a proglacial lake near the snout was analysed using Resourcesat-1 and Resourcesat-2 data. The recession of 480 m during 2004 to 2011 and growth of 47 epiglacial ponds over Milam glacier shows the glacier is in a state of imbalance and losing the ice by downwasting.     

1980-2011年全球不同地区冰川物质平衡变化分析

在气候变暖背景下,全球大多数冰川加速退缩,冰川物质亏损严重,呈负平衡增长趋势。利用世界冰川监测服务处（WGMS）最新刊布的物质平衡资料,对全球重点监测冰川的物质平衡现状及结果进行扼要的总结和比较,分析了1980-2011年全球不同地区冰川物质平衡的区域特征、变化过程及总体变化趋势,评估了冰川物质平衡对海平面变化的贡献。结果表明：1980-2011年,全球冰川物质亏损严重,加速退缩,平均减薄了14 m,其中阿尔卑斯山脉及太平洋海岸山脉的退缩尤为明显,平均减薄了30 m左右;各地区冰川的平均物质平衡变化趋势与全球平均趋势基本保持一致,具有典型的纬度地带性分布特征;物质平衡变化过程分为正平衡波动型、负平衡波动型及负平衡持续增长型三类,但总体上处于负平衡持续增长趋势;在全球继续增温的未来,冰川将会继续退缩,物质亏损强度不断增大,负平衡趋势不断增强。冰川物质平衡对海平面上升的贡献呈增大趋势,且与全球气温上升基本上是同步的。     

1970—2016年阿尔金山冰川长度变化

长度是冰川的重要几何参数,对于认识冰川动态特征和模拟冰川厚度具有重要价值。基于阿尔金山第一次和第二次冰川编目数据及Landsat OLI遥感影像,利用冰川中流线方法提取了阿尔金山1970年、2010年和2016年的冰川长度数据,并结合气象资料分析了冰川长度对气候变化的响应。结果表明：2016年阿尔金山共有冰川507条,面积272.95 km²,平均长度为1.02 km,长度为2~5 km和0.2~1 km的冰川分别构成了该山系冰川面积和数量的主体。1970—2016年阿尔金山冰川面积减少了53.07 km²（变化速率为-1.15 km²·a^-1）,冰川长度平均缩短了0.26 km（变化速率为-5.65 m·a^-1）,其中西段冰川长度相对变化速率明显快于东段,且2010—2016年冰川退缩速率明显快于1970—2010年,气温升高是导致阿尔金山冰川退缩的主要原因。冰川长度与冰川面积、周长有较强的相关性,冰川长度变化与冰川消融区面积变化及末端海拔上升有较强的正相关关系,即冰川消融区面积减少越多,冰川末端海拔上升越高,冰川末端长度的减少值也越大。     

西藏桑日县巴玉水电站上游石冰川分布特征

全球变暖背景下石冰川运动加快,石冰川舌部沉积物堆积增加,导致泥石流的风险增大,石冰川可能是冰冻圈地区未来重要的致灾因素之一。随着社会经济和技术水平不断提高,人类活动范围不断扩大,越来越多的工程建设向偏远的高海拔山区推进,不可避免地面临石冰川问题。拟建于雅鲁藏布江中游桑日-加查峡谷段的一级电站巴玉水电站上游是否存在不稳定的石冰川分布受到关注。鉴于此,利用0.5 m分辨率GEOeye-1遥感影像,通过石冰川特有的纹理特征,结合SRTM提取的坡度信息,通过人工解译识别出拟建巴玉水电站上游的石冰川分布信息。结果表明：（1）石冰川集中在雅鲁藏布江北侧上游,共有27条,覆盖总面积为12.2±0.9 km²,平均面积为0.5 km²,平均长度为1 456 m,平均宽度为280 m。（2）石冰川分布在海拔4 570~5 720 m之间,平均末端海拔为4 920 m,属于舌状石冰川群,近50%石冰川处于活跃期,其中5条发生了前缘垮塌现象,可能引起泥石流等大型灾害。     

近几十年来喜马拉雅山冰川变化及其对水资源的影响

对近几十年来喜马拉雅山地区冰川变化的研究成果进行了综述,可以看出:气温普遍升高、冰川加剧退缩和冰川湖泊扩大是喜马拉雅山地区气候和冰川变化的主要特征和后果.冰川退缩导致冰川灾害的危险性增加并对本地区河流径流和水资源产生较长远的影响.但各段的气候、冰川变化及其影响存在区域差异,还需要对冰川变化和水资源影响方面的预估进行更广泛和深入的研究.     

尼泊尔冰川1980-2010年的变化特征

利用尼泊尔已发布的冰川编目数据、遥感数据及DEM数字高程模型,利用GIS和Excel对尼泊尔境内冰川的结构特征及1980-2010年的冰川变化特征进行了分析,并运用冰川系统功能模型模拟了同期尼泊尔冰川的变化趋势。结果表明：（1）尼泊尔境内冰川平均规模较小,且冰川分布的海拔差异大。（2）尼泊尔冰川平衡线高度分布受地形影响明显,呈现出反纬向性变化特征,存在若干以高峰为中心的高值区域。（3）1980-2010年尼泊尔冰川整体呈现退缩状态,冰川数量增加了378条,冰川面积和体积均减少,分别减少了24%和29%;小规模冰川或冰川系统退缩更快,1980-1990年冰川变化速率最快。（4）采用历史时期的气温变化率,冰川系统功能模型可以较好地模拟冰川历史时期的变化特征。     

1987—2016年雀儿山冰川变化及其对气候变化的响应

深入了解全球变暖背景下青藏高原东南部海洋型冰川的变化趋势及其对气候变化的响应,对认识不同类型冰川对气候变化的响应方式有重要意义。根据Landsat系列遥感影像和数字高程等数据提取了青藏高原东南部雀儿山地区1987—2016年期间多年的冰川边界,并对其变化过程和特征进行了分析。结果表明：1987—2016年雀儿山地区冰川面积持续减小,变化率为（-1.69±0.87）%·a^-1,为青藏高原众多山系中变化最大的之一。研究区冰川消融主要发生在规模<1 km2的小型冰川及海拔5 200 m以下的冰川消融区,其中西南方向的冰川退缩速率最大。气象数据分析结果显示,1987—2016年雀儿山地区夏季平均气温总体上升了1.58 ℃,平均升温速率为0.33 ℃?（10a）^-1。由于夏季平均气温与冰川变化过程有显著的相关性,而同期年降水量无明显变化,由此推测,夏季平均气温的上升是雀儿山地区冰川快速退缩的主因。此外,相对于单纯基于光谱特征提取冰川信息,结合地形阴影模拟数据进行遥感冰川分类在一定程度上可以提高分类精度。     

Response of glacier area variation to climate change in the Kaidu-Kongque river basin,Southern Tianshan Mountains during the last 20 years

Glaciers are crucial water resources for arid inland rivers in Northwest China. In recent decades, glaciers are largely experiencing shrinkage under the climate-warming scenario, thereby exerting tremendous influences on regional water resources. The primary role of understudying watershed scale glacier changes under changing climatic conditions is to ensure sustainable utilization of regional water resources, to prevent and mitigate glacier-related disasters. This study maps the current (2020) distribution of glacier boundaries across the Kaidu-Kongque river basin, south slope of Tianshan Mountains, and monitors the spatial evolution of glaciers over five time periods from 2000–2020 through thresholded band ratios approach, using 25 Landsat images at 30 m resolution. In addition, this study attempts to understand the role of climate characteristics for variable response of glacier area. The results show that the total area of glaciers was 398.21 km² in 2020. The glaciers retreated by about 1.17 km²/a (0.26%/a) from 2000 to 2020. The glaciers were reducing at a significantly rapid rate between 2000 and 2005, a slow rate from 2005 to 2015, and an accelerated rate during 2015–2020. The meteorological data shows slight increasing trends of mean annual temperature (0.02°C/a) and annual precipitation (2.07 mm/a). The correlation analysis demonstrates that the role of temperature presents more significant correlation with glacier recession than precipitation. There is a temporal hysteresis in the response of glacier change to climate change. Increasing trend of temperature in summer proves to be the driving force behind the Kaidu-Kongque basin glacier recession during the recent 20 years.© 2021 China Geology Editorial Office.     

1993-2015年喀喇昆仑山努布拉流域冰川变化遥感监测

利用Landsat TM/ETM+及OLI遥感影像,通过比值阈值法和目视解译法提取冰川边界,分析了1993-2015年喀喇昆仑山努布拉流域的冰川变化特征。结果表明：（1）冰川面积萎缩103.24 km²,占冰川总面积的4.64%,年均萎缩率为0.20%。与青藏高原其他地区相比,研究区冰川萎缩幅度较小。气温升高是冰川面积萎缩的主要因素。（2）规模≤ 0.1 km²的冰川面积萎缩幅度最大,规模较大的冰川萎缩幅度相对较小。（3）不同朝向的冰川均处于萎缩状态,北朝向冰川萎缩率最大,因为北朝向多为小规模冰川,而东朝向冰川的萎缩率最小。（4）有9条冰川末端发生前进现象。     

念青唐古拉山西段冰川1977-2010年时空变化

青藏高原现代冰川变化是对气候变化的响应, 对区域水资源评估有着重要的理论意义和现实意义.采用GIS分析方法, 利用三期卫星遥感数据研究青藏高原中部念青唐古拉山西段冰川在2个时间段(1977-2001和2001-2010)的时空分布和变化, 并对比分析其在南坡和北坡变化速率趋势以及在不同海拔高度的变化特征.研究发现: (1)2010年念青唐古拉山西段冰川面积为571.81±16.01 km2, 主要分布在5 500~6 200 m的高山区; (2)1977-2010年念青唐古拉山西段冰川退缩明显, 总面积减少22.42%±2.90%;(3)相比于1977-2001年时间段, 近十年来该区冰川退缩速率呈明显加剧趋势; (4)与前一个时段相比, 低于5 700 m海拔区域, 各海拔段的冰川年均面积退缩速率呈减缓趋势; 而在5 700~7 000 m海拔区域, 则呈加剧趋势; (5)北坡冰川退缩率(23.6%±2.88%)高于南坡(21.97%±2.90%), 且南北坡2001-2010年年均冰川面积减少最大的海拔段比1977-2001年都升高了200 m, 研究区冰川的持续退缩有向高海拔转移的趋势; (6)南坡拉萨河流域内的冰川年均减少面积最大的海拔段比北坡高100 m左右.气温升高是影响近十年以来研究区的冰川退缩加剧的根本原因, 将对区域水文和生态环境产生重大的影响.      

青藏高原东南部海洋型冰川物质平衡研究进展北大核心CSCD

青藏东南部海洋型冰川具有独特的气候敏感性,普遍呈现加速退缩趋势,这不仅影响区域水资源安全,而且伴生了相应的冰川灾害,是当前青藏高原冰冻圈变化研究的热点区域之一。本文对海洋型冰川物质平衡时空变化特征进行了综述,2000年以来冰川总体处于物质亏损状态,其平均物质平衡介于-0.66~-0.61m w.e.·a^(-1)之间;同时总结了海洋型冰川物质加速变化的驱动因素以及新特征。当前海洋型冰川物质平衡变化研究受观测数据缺乏和模型模拟不确定性等问题限制,尤其现有模型对冰面裂隙增多与扩张、冰崖-冰面湖-表碛相互作用、冰内冰下过程、冰崩、末端冰湖水-冰相互作用等过程的描述过于简化或基本缺失,其机理及影响仍存在较大的不确定性。未来需加强海洋型冰川物质平衡的综合监测,基于多数据和多方法的集成研究提高模型对冰川物质平衡多物理过程的耦合与模拟能力,为开展海洋型冰川物质变化的区域水资源效应和致灾效应研究奠定基础。     

1987 - 2018年祁连山冰川变化遥感监测及影响因子分析

祁连山冰川融水是维系我国西北地区生态平衡的重要因素。为评估祁连山冰川在全球气候变暖背景下的状态, 利用Landsat-TM、 ETM+、 OLI等遥感影像, 基于波段比值阈值法提取1987 - 2018年共计7期冰川边界进行时序变化分析。结果显示： 近31年来祁连山冰川面积从2 080.39 km²退缩到1 442.09 km², 年均退缩率达0.99%, 相比1956 - 1990年间的退缩率（0.58%）大幅增加; 近31年来冰川物质平衡线高度稳步上升; 冰川主要分布在海拔4 700 ~ 5 100 m之间, 冰川退缩随海拔降低而增加; 约93%的冰川的面积小于2.0 km², 小于0.1 km²的冰川的总数和总面积呈增加态势; 0.5 ~ 1.0 km²的冰川退缩最快, 年均退缩率达1.53%, 而大于10.0 km²的冰川退缩最慢, 年均退缩率为0.59%; 祁连山冰川退缩主要由夏季均温升高引起, 且最近十年间冰川呈现出加速退缩的态势。     

黄河源区阿尼玛卿山典型冰川表面高程近期变化

阿尼玛卿山位于青藏高原的东缘,是黄河源区冰川分布比较集中的区域。该区域的冰川物质平衡变化研究对于冰川水资源评估及冰川对气候变化响应研究具有重要借鉴意义。通过TerraSAR-X/TanDEM-X数据的干涉测量方法获得阿尼玛卿山区冰川的高分辨、高精度的数字高程模型（DEM）,与SRTM DEM进行差分获得该区域冰川2000年至2013年间的表面高程变化。对比发现：近13 a来该区域典型大冰川表面高程整体均有所下降,唯格勒当雄冰川末端区域冰川表面高程平均下降（4.16±3.70）m,冰舌中部表面高程有所增加,冰川末端区域表碛覆盖范围有所增加;哈龙冰川表面高程从末端往上呈递减下降的趋势,平均下降（8.73±3.70）m;耶和龙冰川表面平均下降了（13.0±3.70）m,但从冰川末端往上1.6 km区段表面高程平均增加约25 m,冰舌中部表面高程下降明显,对比冰川编目数据、Landsat TM图像可知,该冰川在2000年至2009年间发生过跃动,冰川末端位置前进了约500 m。总体来说,即使存在个别冰川前进现象,该区域冰川在近13 a间仍处于退缩状态。     

1984-2016年全球参照冰川物质平衡时空变化特征

基于世界冰川监测服务处（WGMS）发布的冰川物质平衡数据,对全球40条典型参照冰川物质平衡资料进行分析,结果表明：1984年以来,40条冰川中的36条在观测时段内处于物质平衡为负的状态,冰川普遍退缩,尤其在中纬度比较强烈;全球参照冰川物质平衡的多年平均值为-563 mm,累积物质平衡为-18 590 mm,且2000年之后出现了加速消融的变化趋势;全球参照冰川物质平衡的年代际平均值呈阶梯下降,每10年,物质平衡值下降200 mm左右;由于区域气候变化的差异性以及冰川对气候变化的响应程度不同,冰川物质平衡变化表现出显著的区域特征,物质平衡值由北到南出逐渐增大,空间上呈现出典型的纬度地带性和经度地带性特征;气温是控制冰川物质平衡变化的主要因子,物质平衡过程通常与各地区不同时间尺度的气候波动和变化显著相关。     

Comparative studies of glacier mass balance and their climatic implications in Svalbard, Northern Scandinavia, and Southern Norway

On the basis of the data of glacier mass balance during 1946?C2005 over Svalbard, Northern Scandinavia, and Southern Norway, the characteristics of glacier mass-balance are analyzed, and its sensitivity to climate change is calculated using a simple degree-day model. The mass balance of glaciers in these three regions reached maximum or comparatively high values in the late 1980s or the early 1990s. After that there was an accelerating negative tendency. A glacier with more positive mass balance has a higher sensitivity to equilibrium-line altitude (or climate) change and vice versa. On average, the mass loss during the entire period in these three regions was equivalent to the result of an air temperature rise of 0.32°C relative to zero net balance state. The highest temperature increase is found in Svalbard, and is 0.55°C; however, a rise of only 0.12°C is found in Southern Norway. The net balance sensitivity to a hypothetical air temperature increase of +1°C ranges from ?0.31 to ?1.03?m?w.e.?a^?1, and the net balance sensitivity to an assumed increase in snow precipitation of +10% varies from +0.05 to +0.37?m?w.e.?a^?1; thus, a 31% increase in snow precipitation is needed to compensate for the net mass loss induced by an air temperature increase of +1°C. The summer balance sensitivity to a hypothetical air temperature increase of +1°C varies from ?0.39 to ?0.95?m?w.e.?a^?1, and the winter balance sensitivity to an assumed increase in snow precipitation of +10% ranges from +0.02 to +0.38?m?w.e.?a^?1. This study confirms early findings that maritime glaciers have comparatively higher mass balance sensitivity than continental glaciers.     

大陆型冰川与海洋型冰川物质平衡对比研究——以天山和阿尔卑斯山典型冰川为例

物质平衡是冰川对气候变化最直接的响应,是冰川变化的重要参数.大陆型冰川与海洋型冰川发育在不同的水热环境下,它们对气候变化的响应程度、过程和机理存在很大差异,因此在全球变暖背景下对这两类不同性质冰川物质平衡变化特征及其机理做一全面的对比研究意义重大.以东、西天山的乌鲁木齐河源1号冰川和图尤克苏冰川以及阿尔卑斯山东、中、西部的欣特雷斯冰川、Caresèr冰川和Sarennes冰川为参照冰川,在对比分析这五条参照冰川近60 a来物质平衡变化幅度差异和阶段性差异基础上,对大陆型冰川与海洋型冰川物质平衡变化特征及其机理进行了对比研究.结果表明:在物质平衡阶段性变化上,阿尔卑斯山参照冰川物质平衡变化具有相似的阶段性,而天山和阿尔卑斯山参照冰川之间以及天山内部两条参照冰川之间物质平衡阶段性变化存在很大的差异,可见,无论不同性质冰川还是同一性质的不同冰川,其物质平衡的阶段性变化都可能存在差异,这与不同冰川所处环境水热变化的时间差异有关,而与冰川性质无关;在物质平衡变化幅度上,海洋型冰川变化幅度明显大于大陆型冰川,原因是不同性质冰川发育的水热环境及其对气候变化敏感性差异;在前人对冰川加速消融机理的研究基础上,本文也讨论了大陆型冰川与海洋型冰川物质平衡变化的机理及其异同.     

近30 a来雅鲁藏布江流域冰川系统特征遥感研究及典型冰川变化分析

综合运用RS和GIS手段, 利用卫星遥感影像, 结合中国第一次冰川编目数据及数字高程模型(DEM), 获取了雅鲁藏布江流域不同朝向上冰川面积分布、 冰川面积随高度带分布状况统计结果, 及3个冰川聚集区21条大型海洋性冰川在1976、 1988、 2005年的冰川面积、 厚度、 冰储量及物质平衡线等基本参数, 丰富了该研究区相关冰川信息, 并统计分析了21条大型冰川面积变化状况及与气候变化的响应关系. 研究表明: 3个区域冰川在1976-1988年和1988-2005年时间段内随着气温、 降水的变化出现了相应的波动, 但总的来说在1976-2005年间, 这21条大型海洋性冰川并没有出现明显的前进或退缩现象, 这可能是由于降水的增加抵消了气温升高给冰川积累带来的不利影响, 也可能是由于大型冰川在高海拔地区有较大的积累区补给造成的, 进一步的研究亦在进展中.     

Retreat rates of debris-covered and debris-free glaciers in the Koshi River Basin,central Himalayas,from 1975 to 2010

Debris-covered glaciers are common in the Himalayas and play a key role in understanding future regional water availability and management. Previous studies of regional glacial changes have often neglected debris-covered glaciers or have mixed them with debris-free glaciers. In this study, we generated a new glacier data set that includes debris-covered and debris-free glaciers to study the glacial surface area change in the Koshi River Basin in the central Himalayas. Long time-series Landsat data were used to extract the glacier boundaries using automatic and manual classification methods. The glacial area decreased by 10.4% from 1975 to 2010 at a rate of 0.30% a^?1, with accelerated melting since 2000 (0.47% a^?1). Small glaciers melted faster than large glaciers. In terms of distinctive glacier types, debris-free glaciers shrank at a rate of 0.45% a^?1, faster than debris-covered glaciers (0.18% a^?1), while debris-covered glaciers larger than 5.0 km² retreated at a rate faster than debris-free glaciers of the same-sized group. We also studied the potential interactions between 222 supraglacial lakes and debris-covered glaciers. Debris-covered glaciers with glacial lakes melt faster than glaciers without lakes. This study can improve our understanding of the differences in the changes between debris-covered and debris-free glaciers in the central Himalayas and help evaluate water resource changes in the Himalayas.     

1984—2019年念青唐古拉山中段冰川ELA变化估算及特征分析

平衡线高度（equilibrium line altitude,ELA）是冰川响应气候变化的直接反映,分析其变化特征对于了解现在和过去的气候具有重要意义。念青唐古拉山中段作为西南季风通道以及怒江与雅鲁藏布江的分水岭,ELA变化及特征研究可为不同流域冰川变化与气候相互关系提供参考。基于遥感影像及气候数据,结合模型计算的冰川ELA数据作为输入参数,建立多元线性回归方程,重建并分析了1984—2019年间念青唐古拉山中段冰川ELA变化。结果表明：研究时段内平均ELA为5 360 m a.s.l.,总体呈上升趋势,上升速率为1.57 m?a^-1。ELA年变化量显示出波动变化特征,波动范围为5 360~5 420 m a.s.l.,上升幅度为60 m。受印度季风、流域位置及冰川朝向等因素影响,各流域ELA变化具有差异性,霞曲流域、易贡藏布流域和麦曲流域多年平均ELA高程分别为5 335 m a.s.l.、4 987 m a.s.l.和5 317 m a.s.l.,平均上升幅度分别为265 m、314 m和335 m,上升速率分别7.57 m?a^-1、8.97 m?a^-1和9.57 m?a^-1。对冰川区多年ELA变化的气候响应分析显示,ELA变化主要受气温控制,随气温变化1 ℃,冰川ELA总体波动幅度为126.02 m。