阿尔泰山冰川系统结构、近期变化及趋势预测

地跨中、俄、哈、蒙四国的阿尔泰山共有冰川面积约1 700 km2,其中中国约280 km2,俄罗斯及哈萨克斯坦约880 km2,可作为统一的冰川系统进行研究.本文首先应用中国及前苏联冰川编目数据分析了本系统冰川的结构特征.表明本区冰川平衡线约为2 983 m,为中国的小型冰川(平均面积0.8 km2)作用区.应用最新的...     

近50年来祁连山冰川变化——基于中国第一、二次冰川编目数据

基于修订后的祁连山区第一次冰川编目(1956-1983年)和最新发布的第二次冰川编目数据(2005-2010年),对祁连山区冰川变化进行分析。结果表明:1祁连山区现有冰川2684条,面积1597.81±70.30 km2,冰储量约84.48 km3。其中,甘肃省和青海省各有冰川1492条和1192条,面积分别为760.96 km2和836.85 km2。2祁连山区冰川数量和面积分别以面积1.0 km2的冰川和面积介于1~5 km2的冰川为主;冰川平均中值面积海拔为4972.7 m,并自东向西由4483.8 m逐渐上升为5234.1 m。3疏勒河流域冰川面积和冰储量最大,占祁连山冰川总量的31.91%和35.11%;其次是哈尔腾河流域,巴音郭勒河流域冰川面积最小,为2.20 km2;黑河流域是祁连山区冰川平均面积最小的四级流域,冰川平均面积仅0.21 km2。4近50年间祁连山冰川面积和冰储量分别减少420.81 km2(-20.88%)和21.63 km3(-20.26%)。面积1.0 km2的冰川急剧萎缩是该区冰川面积减少的主要原因,海拔4000 m以下山区冰川已完全消失,海拔4350~5100 m区间冰川面积减少量占冰川面积总损失的84.24%。冰川数量和面积在各个朝向均呈减少态势,其中朝北冰川面积减少最多,朝东冰川面积减少最快,而西北朝向冰川变化最为缓慢。5祁连山冰川变化呈现明显的经度地带性分异,东段冰川退缩较快,中西段冰川面积减少较慢。     

1959-2008年新疆阿尔泰山友谊峰地区冰川变化特征

 利用1959年地形图、2008年ASTER数字遥感影像及数字高程模型,在地理信息系统技术支持下分析了新疆阿尔泰山友谊峰地区冰川的变化特征。研究表明：1959-2008年该区冰川整体呈萎缩趋势,且变化幅度相对较大。相对于1959年,2008年冰川面积和数量分别变化-32.5%和-27.9%。其中,小于1 km2的冰川面积平均变化率为-66.7%,面积小于0.5 km2的冰川面积变化率大于-70%,面积大于1 km2以上的冰川面积变化率为-35.0%,1~5 km2的冰川面积变化率为-27.9%。冰川末端平均后退253 m,末端退缩比例为-18.3%,且南坡冰川末端变化率大于北坡。分析发现,研究区冰川面积亏损较大主要缘于该区小冰川分布数量较多（面积小于1 km2的冰川数量达75%),对气候变化的响应较为敏感。     

青藏高原冰湖研究进展及趋势

冰湖是由于冰川活动或者退缩产生的融水在冰川前部或者侧部汇集而成的,可分为冰川终碛湖(冰碛阻塞湖)、冰川阻塞湖、冰斗湖和冰蚀槽谷湖。其中分布数量较多、规模较大,且灾害风险较高的是冰川终碛湖。因此,冰川终碛湖是研究冰湖的主要对象。受全球气候变暖的影响,冰湖溃决产生的洪水、泥石流等重大冰川灾害的发生频率有所升高,灾害的影响程度以及范围也有所加大,引起了冰川山地国家的广泛关注。青藏高原内部发育着36793条现代冰川,冰川面积49873.44km2,分别占中国冰川总条数、总面积和冰储量的79.5%、84%和81.6%。在全球气候变暖的大背景下,多数冰川呈加速消融及退缩的态势,导致了冰湖溃决洪水和冰川泥石流等重大冰川灾害发生频率的加剧和影响程度的加大。本文围绕冰湖溃决条件、冰湖稳定性评价、冰湖溃决洪水模拟等几个研究方面,对青藏高原冰湖研究的现状及进展进行了较为系统的总结,并对未来研究趋势进行了展望。     

1990-2015年喜马拉雅山冰川变化的遥感监测及动因分析

采用Landsat TM/ETM+/OLI影像数据,结合比值阈值法与目视解译提取冰川边界,分析了喜马拉雅山冰川在1990-2015年的进退变化。结果表明：近25 a来喜马拉雅山冰川整体呈退缩趋势,冰川面积由23 229.27 km2减少至20 676.17 km2,共减少2 553.10 km2,退缩率为10.99%,研究时段喜马拉雅山冰川加速退缩,尤其是近5 a来,加速退缩的趋势尤为显著。研究区冰川主要分布在海拔4 800~6 200 m范围内,且随着海拔升高冰川分布面积呈先增加后减小趋势,综合分析喜马拉雅山山体海拔特征可知,5 200~5 600 m很可能是研究区的“第二大降水带”。依据山岳冰川分布特征,我们将研究区冰川分为山谷冰川、冰斗冰川、冰斗-山谷冰川、悬冰川和平顶冰川,其中悬冰川的数量最多,山谷冰川的分布面积和平均规模最大。结合研究区周边气象格点数据,同时以12a为滞后期发现,近25a来喜马拉雅山冰川持续退缩很可能是气温升高和降水减少共同作用的结果,且未来十几年内冰川仍可能处于持续退缩的状态。     

基于遥感资料的中亚阿拉套地区冰川变化及动因分析

以1990年、1999年、2006年和2013年的Landsat TM/ETM+及OLI/TIRS遥感资料为数据源,通过计算机半自动解译及人工目视解译方法得到中亚阿拉套地区1990—2013年4景冰川数据,同时对研究区周边气温、降水进行趋势分析和周期性分析,并应用GIS技术研究了过去近24年来冰川变化特征及其与气候变化的响应过程。结果表明:11990—2013年,中亚阿拉套地区冰川退缩明显,冰川总面积从680.73 km2退缩到539.28 km2,总面积减少了141.45 km2,退缩率为20.78%,平均单条冰川面积减小0.12 km2;21990—1999年、1999—2006年及2006—2013年3个时段年均退缩速率经历了"慢—快—慢"的过程,但后两个时段都较前一时段退缩快,表明自1999年以来阿拉套地区的冰川进入加速退缩的新阶段;3大规模冰川分解使得小规模冰川的总面积和条数均有所增加;4研究区处于气温偏高期,降水偏少期,区域变暖是该区冰川退缩的主要因素;5通过分形理论对研究区冰川空间结构特征分析表明,预计未来该区冰川消融率将趋于稳定但仍处于较高状态;6与中国天山各地区冰川变化进行对比,发现该地区冰川退缩速率较天山其他区域快。     

1970-2016年冈底斯山冰川变化

基于修订后的中国两次冰川编目数据及2015-2016年Landsat OLI遥感影像,对冈底斯山1970-2016年的冰川时空变化特征进行分析,并利用相应时段的气温和降水数据,对冰川变化原因进行探讨,为全面认识冈底斯山在气候变暖背景下冰川的响应规律及区域水资源合理利用提供科学依据。结果表明：① 2015-2016年冈底斯山共有冰川3953条,面积1306.45 km ²,冰储量约58.16 km ³;冰川数量以面积< 0.5 km ²的冰川为主,面积则以介于0.1~5 km ²的冰川为主。② 1970-2016年冈底斯山冰川面积共减少854.05 km ²（-39.53%）,冰川面积变化相对速率高达-1.09%/a,消融期气温升高是导致该山区冰川退缩的最主要原因。与中国西部其他山系冰川变化相比,冈底斯山是冰川退缩最为强烈的地区,且近年来冰川退缩呈加快趋势。③ 冈底斯山冰川面积减少主要集中在海拔5600~6100 m之间,海拔6500 m以上区域基本没有变化。除南朝向和东南朝向外,冈底斯山其他朝向冰川数量和面积均呈减少趋势,其中北朝向冰川面积减少最多,西北朝向冰川面积变化最快。④ 冈底斯山冰川面积变化自西向东呈加快趋势,其中东段冰川面积变化相对速率高达-1.72%/a,中段次之（-1.67%/a）,西段仅为-0.83%/a。     

中国阿尔泰山的现代冰川

1980年,中国科学院兰州冰川冻土研究所开展了对中国阿尔泰山冰川冻土的考察研究和冰川编目。组织了阿尔泰山冰川考察队,于当年夏季深入到友谊峰区,对南坡的喀纳斯河源冰川进行了半定位考察,并对其东部地区作了路线考察(图1)。现将此次考     

1978-2015年喀喇昆仑山克勒青河流域冰川变化的遥感监测

本文采用1978、1991、2001和2015年的Landsat MSS、TM、ETM+和OLI遥感影像,通过遥感图像计算机辅助分类和目视解译等方法提取冰川边界,分析喀喇昆仑山克勒青河流域冰川在1978-2015年间的进退变化。结果表明：1978-2015年间研究区冰川面积由1821.70 km2减少至1675.92 km2,减少145.78 km2,占1978年冰川总面积的8.00%;冰川消融率较低,在气候变暖的背景下反而呈现出退缩速率由快变慢的趋势。研究区东南向冰川退缩率明显高于西北向,冰川退缩率随冰川规模的增大而减小。研究区内有27处冰川在1978-2015年间发生过特殊的前进现象,面积与长度显著增加。其中,木斯塔冰川西侧冰川末端在1996-1998年间前进速度为904 m/a,乔戈里冰川东侧冰川末端在2007-2009年间前进速度为446 m/a,5Y654D0097冰川末端在1978-1990年间前进速度为238 m/a,初步判定这三条冰川为跃动冰川。以10 a为滞后期分析研究区周边气象站点资料发现：研究区气温持续升高,降水量以1981年为分界点呈现“先减后增”趋势是冰川退缩速率减慢的原因之一;此外,亚大陆型冰川性质、巨大山势条件和高山冷储作用,也可能是冰川退缩幅度较小的原因。     

对《中国冰川水资源》一书评述

最近出版的《中国冰川水资源》一书是我国第一部全面、系统、较完整地总结我国冰川水文和冰川水资源的专著。作者杨针娘副研究员长期从事冰川水文研究,在广泛收集我国高山冰川、水文,气象的长期和短期考察实测数据、冰川编目资料和430多个水文、气象台站资料以及查阅大量国内外文献的基础上作了大量的分析,统计计算,将我国冰川发育的降水条件、冰川消融、冰川融水径流、冰川水资源量、冰川融水补给比重及其时空分布特征规律等做了详细的论述。经过计算,我国冰川总面积达58651km~2,冰川年融水量     

中国第四纪冰川演化序列与MIS对比研究的新进展

近年来,随着多种可对冰川地形进行直接定年的测年技术的发展与应用,中国第四纪冰川研究取得了新进展,较为突出的是获得了大量与地貌地层关系相符的年代学资料、建立了冰川演化若干典型范例以及进一步确立了青藏高原构造隆升与冰川发育的耦合关系。中国第四纪冰川演化序列与海洋氧同位素阶段(Marine Oxygen Isotope Stage,MIS) 比较经历了2000 年、2002 年两次立案与改进。笔者基于近年来新测得的年代学数据、已建立的冰川演化序列以及青藏高原隆升与冰川发育的耦合关系等新的研究资料,提出了中国冰期与海洋氧同位素阶段比较的2011 年改进方案,包括近百万年冰川变化的15 个特征时段及其对应的时间与中国冰期名称等信息。     

中国冰川区表碛厚度估算及其影响研究进展

表碛覆盖型冰川是中国西部分布较为广泛的冰川类型,其典型特征是冰川消融区部分或全部覆盖了一层厚度不一的表碛。与裸冰或雪相比,表碛覆盖层下冰的融化过程有独特性,表碛厚度空间分布对一条冰川的消融、物质平衡和径流过程的影响有别于无表碛覆盖型冰川。本文回顾了近年来表碛厚度分布及其影响的研究,通过对这些进展进行总结以进一步明晰表碛影响研究的方向;同时着重介绍了近期发展的基于遥感影像热红外波段和可见光近红外波段、大气—表碛层—冰川界面能量平衡过程的表碛厚度估算方法和表碛覆盖综合评估模型,结合地面观测,分析了以遥感反演的表碛层热阻系数表征表碛厚度的精度,介绍了这类模型在表碛覆盖型冰川物质平衡和径流研究中的应用效果,以及在综合评估流域/区域尺度表碛影响的应用情况,并分析了该模型存在的不足及进一步改进的研究方向,为实现中国西部区域表碛影响的系统评估奠定基础,从而提升对区域水资源和冰川灾害的模拟和预测能力。     

中国天山冰川生态服务功能及价值评估

山岳冰川是干旱区生态环境和社会经济可持续发展的物质基础和特色文化基础,具有独特且无法替代的生态服务功能,而目前对冰川调节生态环境和提供人类福祉等方面服务功能和价值估算研究很少。本文基于第一、二次冰川编目数据,分析中国天山冰川面积和冰储量变化特征;梳理并构建山岳冰川生态服务功能体系,结合单位面积服务功能价格法和当量因子法,评估中国天山冰川年生态服务价值。结果显示：① 1970-2010年间,中国天山冰川面积减少1274 km²,退缩了13.9%,年平均冰川储量减少约4.08×10⁹ m³。高海拔区（> 5200 m）冰川面积出现增加,可能是由于该区域降水增加对冰川积累的作用大于气温上升对冰川消融作用造成的。② 中国天山冰川年生态服务价值为602亿元,气候调节、水文调节和淡水资源供给价值分别占总价值的66.4%、21.6%和9.3%,水力发电的年均生态服务价值约为3.5亿元,其他类型的调节和服务功能价值约12.8亿元。③ 比较分析冰川、森林、草地和湿地生态系统不同服务价值所占总价值比例发现,淡水资源供给/实物生产和生态调节功能在生态系统中均占比例较大,冰川单位面积生态服务价值高于其他类生态系统。本文以期能提高冰川对人类福祉和维持生态环境等方面的认知,服务于冰冻圈生态安全、环境保护以及资源的可持续利用规划与管理。     

推荐新书：《中国第四纪冰川与环境变化》

施雅风先生主编的《中国第四纪冰川与环境变化》专著及其所附的《中国第四纪冰川图》于2006年3月在河北省科学技术出版社首次出版至今仅有一年多,该书已经传播到全国和世界各主要地区,得到了国内外冰川、地貌、第四纪和气象学界很多学者的高度评价与热烈欢迎。为了让更多人对该书有所了解,现作如下简要介绍。该著作是作者等几代学者,在前后历经近50年考察研究,取得大量第一手考察、观测和实验资料的基础上,对中国第四纪冰川与环境变化所作的最新总结。全书洋洋洒洒近百万字,共分19章,由两大部分组成。其中1~5章为综合论述部分。综述了中国第四纪冰川研究的教训、进展与展望,冰芯研究的贡献,第四纪冰川、冰期间冰期旋回与环境变化,冰川沉积和测年评估,小冰期以来的冰川变化及其对水资源与灾害的影响。6~19章为分区论述部分。分别对喜马拉雅山系、喀喇昆仑山系、帕米尔高原、羌塘高原、唐古拉山系、昆仑山系、祁连山系、念青唐古拉山系、横断山系、天山山系、阿尔泰山系和中国东部高山区等第四纪不同时期的冰川做了论述。其时间跨度之长（约距今80万年以来）、空间范围之广（包括中国大陆东西部和台湾山地）是前所未有的,为目前惟一全面论述中国第四纪冰川与环境的首部力作,也是我国第四纪冰川研究史上一座新的里程碑。它的问世,无论对国内外的冰川学还是第四纪科学都有很重要的意义。书中的特色与创新点较多,在此略举三点：第一,比较全面系统的论述了前述各山系的第四纪冰川作用遗迹（包括冰川侵蚀地貌,冰川沉积地貌及其冰水地貌）,重建了古冰川类型、规模、变化幅度和有关冰川环境（包括雪线高度、气温与降水等）。同时对长期以来关于我国东部低于海拔2 500 m以下存在山地冰川和青藏高原存在统一大冰盖的两个观点给予了否定与扬弃。由此证明,我国在第四纪期间既不是无冰川作用,也不存在泛冰川作用,冰川作用仅出现在我国西部高山、高原以及东部少数海拔超过2 500 m以上的山地（102°~104° E以东的东部地区有确切古冰川作用遗迹的只有台湾的雪山和玉山,东北吉林与朝鲜接壤的长白山和陕西的太白山）,古冰川类型属于山地冰川,在海拔低于2 500 m的东部山地从未发育过山地冰川,青藏高原上更无统一大冰盖发育。这与西北欧、北美和西伯利亚在第四纪期间曾经发育大冰盖明显有别,可能与我国地处中低纬度,山地和高原分布范围最大,高度最高等等因素有关\.正是我国第四纪冰川作用的这个区域特色,使我国第四纪冰川与环境变化研究在国内外第四纪科学和过去全球变化研究中具有不可或缺、无可替代的特殊重要地位和作用。第二,运用多种测年方法,对不同时期不同研究地点的冰碛物特别是冰芯进行了较精确的定年,通过与深海氧同位素阶段对比,首次建立了中国第四纪冰期间冰期年表。并以此为基础,综合相邻学科的研究资料和成果,第一次较完整地建立了自早更新世希夏邦马冰期以来历次冰期间冰期旋回与环境变化序列。其中80~60万年前的最大冰期（昆仑冰期）、48~42万年前的中梁赣冰期（或高望峰冰期）和13万年前的倒数第二次冰期是首创。对7.5万年以来的末次冰期进行了更详细的划分,而且对相当于深海氧同位素3阶段间冰阶的中国特殊的气候与环境变化提出了独到的见解。对末次冰期的消失过程和历时1万年的全新世,特别是小冰期和全球变暖以来的冰川与环境变化也做了较充分的论述。这样,就将距今80万年以来我国第四纪冰川作用和冰期间冰期环境变化的时空轮廓生动地展示在人们面前。因有精确的测年数据,又有深海氧同位素以及其他相邻学科资料相互印证,所提出的中国第四纪冰期间冰期年表以及冰期间冰期的环境变化更有说服力,可信度也更高。这有助于消除欧洲阿尔卑斯学派研究第四纪冰川得出的经典理念和模式对我国学术界的不良影响,为研究我国第四纪冰川和环境变化提供了一个可资参考对比的新标尺。第三,根据15~19世纪小冰期特别是气候变暖以来,我国海洋型、亚大陆型和极大陆型冰川衰退情景的研究,结合前人在全球变暖条件下中国未来气温和降水的预测结果,预估了我国21世纪（主要是2030和2050年）前述三类冰川分布区未来的升温和冰川后退幅度。进而在分析影响冰川融水径流主要因素的基础上,对21世纪上半叶祁连山北麓河西地区、天山北麓准噶尔盆地南缘、东天山南麓吐鲁番—哈密盆地、塔里木内陆水系、柴达木内陆水系、青藏高原内陆水系、西藏南部与西部外流水系亚大陆—极大陆型冰川区、西藏东南部和横断山系海洋型冰川区等八个地区,冰川萎缩状况及其对河流水量变化的影响进行了科学的评估。尽管这种研究尚属首次,加之受复杂因素制约,预估值和评估结果还具有较大的不确定性,有待通过今后加强监测、模拟等研究予以验证和补充完善,但其定性的总趋势是可以肯定的。这为有关政府部门和科技机构研究、制定适应对策和措施,趋利避害,实现人与自然和谐发展,全面建设小康社会提供了重要的科学依据。总之,本书资料关翔实,内容丰富,论述系统全面,学术思想新颖,有许多新发现、新观点和新结论,既有理论价值,又有应用价值。可供冰川学、地貌学、第四纪研究乃至地质、地理、气候、水文、环境、区域规划、农牧业、水利、交通、旅游等方面科技工作人员参考,也可作为高等院校有关专业师生的教材和重要的参考书。     

天山1号冰川厚度和冰下地形探测与冰储量分析

通过对天山乌鲁木齐河源 1号冰川的雷达回波探测 ,清晰地揭示出冰川底部冰 /岩界面的位置及其起伏变化特征 ,显示出雷达波对山地冰川良好的穿透能力和对冰下地形的高分辨能力 ,冰川雷达测厚的误差小于 1 .2 %。研究结果显示 ,1号冰川东支冰川平均厚度为 5 8.77m ,西支冰川平均厚度为 44.84m ,冰体厚度最大值发育于冰川中部趋于主流线位置。冰川冰储量计算表明 ,东支冰储量为 0 .0 5 1 868km3,西支冰储量为 0 .0 2 0 2 1 0km3。表面和底部地形有明显差异 ,主要因冰川动力过程对基岩强烈的地貌作用所致 ,意味着冰床的起伏地形对冰川浅层冰体的运动过程影响不显著。     

读《中国第四纪冰川与环境变化》

施雅风院士主编,崔之久、苏珍副主编的《中国第四纪冰川与环境变化》的学术专著,全书共19章、91万字,另附有李炳元等编制的《中国第四纪冰川图》,已在河北科学技术出版社于2006年3月出版。这部杰出的综合性专著,无疑是继著名地质学家李四光院士的“冰期之庐山”、世界级的第四纪大师刘东生院士的《黄土与环境》的专著之后,中国第四纪研究的又一项新的重大成果,无疑是对中国第四纪研究的一大重要贡献,它将推动中国新的高水平的第四纪冰川和环境变化的研究。     

中国西部第四纪冰川与环境学术讨论会在兰州举行

由中国第四纪冰川与环境研究中心和兰州大学地理系承办的“中国西部第四纪冰川与环境学术讨论会”于1989年5月18日至22日在兰州召开。来自全国各地的长期从事于中国第四纪冰川与环境研究的专家、学者近百名代表参加了会议。本次会议同时也是1991年将要在我国召开的第十三届国际第     

1990-2015年喜马拉雅山东段中国和不丹边境地区冰川变化研究

利用Landsat影像,EDM影像等数据资料,使用遥感图像处理及目视解译方法提取了喜马拉雅山东段中国与不丹边境地区冰川从1990—2015年4期边界,研究其与气温降水变化关系,并选取特定冰川,对其表面流速进行估算。研究表明：1990—2015年,该地区冰川退缩速率达0.43%·a^-1,并且冰川年退缩率逐渐增大,表明冰川消融速度逐渐加快。该时段内,气温呈现明显上升趋势,导致了冰川的快速消融。通过对冰川表面流速的估算,得出中国与不丹边境地区研究选取的冰前湖对冰川流速具有促进作用,加速冰川消融。     

近50 年气候变化背景下中国冰川面积状况分析

根据近年来中国典型区域冰川面积变化遥感监测数据,结合139 个地面站的气温、降水量与28 个探空站的0 ℃层高度气象资料,分析了近50 年气候变化背景下中国冰川面积状况。结果表明,研究区冰川面积从20 世纪60-70 年代的23982 km²减小到21 世纪初的21893 km²,根据冰川分布进行加权计算后冰川面积退缩了10.1%,对时间插补后得到1960 年以来的冰川面积年均变化率为0.3 % a^-1。就冰川面积变化的空间分布特征而言,天山的伊犁河流域、准噶尔内流水系、阿尔泰山的鄂毕河流域、祁连山的河西内流水系等都是冰川退缩程度较高的区域。近50 年中国冰川区夏季地面气温与大气0 ℃层高度均呈上升趋势,而降水量的增幅却相对轻微,增长的降水量不足以抵消升温对冰川的影响,气候变暖是影响冰川面积变化的主要因素。     

中亚阿拉套地区冰川退缩与气候变化关系研究

以1990-2011年的TM和ETM+遥感资料为信息源,通过遥感图像处理技术和目视解译方法提取冰川界限,应用GIS技术分析了阿拉套地区近22 a冰川面积变化。结果表明:1990-2011年阿拉套地区冰川呈退缩趋势,面积退缩了20.24%,大规模冰川分解使得小规模冰川的总面积和条数均有所增加,较大的变化率是由于研究区面积1 km2的冰川数量占总数的比重较大(近90%)造成的,依据研究区冰川空间结构特征,应用分形理论对未来冰川变化进行初步预测,认为研究区冰川的消融率仍保持比较高的状态。表明阿拉套地区冰川退缩的关键因素是气候变暖,年降水量的增加不能抵消由夏季温度剧烈上升导致的冰川消融。此外,地形条件、冰川规模都是影响冰川波动的重要因素,与西部其他区域相比,阿拉套地区冰川退缩表现出较快的趋势。