近30年来乌鲁木齐河流域冰川波动特征与流域高山带升温幅度的估算

乌鲁木齐河流域典型冰川与全流域其他冰川波动的监测结果表明,５０年代末与６０年代初以来,各冰川均处于全面退缩状态,且冰川长度退缩量、面积和冰储量减小量与冰川的规模有密切的关系,大冰川退缩量大,但退缩量所占百分比较小,小冰川则相反,而且三者与冰川的长度等级有较好的统计关系。在区域上有更多的冰川波动资料时,可以通过优化这种统计关系用于推断无观测资料冰川在过去数十年中的波动情况,为评估区域冰川资源变化提供快捷的方法。计算说明,流域冰川全面退缩量值相当于乌鲁木齐河流域高山带在过去３０年中气温升高了０．３５±０．２７℃。     

近30年来乌鲁木齐河流域冰川波动特征与 流域高山带升温幅度的估算

乌鲁木齐河流域典型冰川与全流域其他冰川波动的监测结果表明,50年代末与60年代初以来,各冰川均处于全面退缩状态,且冰川长度退缩量、面积和冰储量减小量与冰川的规模有密切的关系,大冰川退缩量大,但退缩量所占百分比较小,小冰川则相反,而且三者与冰川的长度等级有较好的统计关系。在区域上有更多的冰川波动资料时,可以通过优化这种统计关系用于推断无观测资料冰川在过去数十年中的波动情况,为评估区域冰川资源变化提供快捷的方法。计算说明,流域冰川全面退缩量值相当于乌鲁木齐河流域高山带在过去30年中气温升高了0.35±0.27 ℃。     

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。     

近期气候变暖念青唐古拉山拉弄冰川处于退缩状态

1999和2003年在念青唐古拉山冰川考察期间,采用GPS对拉弄冰川末端位置进行了测量,并将将测量结果与1970年航摄冰川末端位置进行对比分析.结果表明:1970-1999年拉弄冰川末端退缩了285m,平均年退缩量9.8m;1999-2003年拉弄冰川退缩13m,平均年退缩量3.25m.由于冰川对气候的响应有一定滞后性,近年来气候持续变暖将使拉弄冰川继续保持退缩状态.     

近30a来托木尔峰南麓科其喀尔冰川冰舌区变化

20世纪80年代中期以来,托木尔峰南麓地区冰雪融水量明显增加,冰川处于强烈的消融退缩状态.根据对科其喀尔冰川冰舌区不同海拔探测表明,近30 a来冰川厚度明显减薄,冰舌区平均厚度减薄在0.5~1.5 m·a^-1之间.对科其喀尔冰川末端位置研究表明,科其喀尔冰川进入20世纪90年代以来处于比较强烈的退缩状态.相对于1974年的冰川位置,冰川退缩了380 m左右.科其喀尔冰川的全面退缩,标志着托木尔峰地区冰川处于全面的负物质平衡状态.     

1970-2000年念青唐古拉山脉西段冰川变化

运用多光谱遥感资料监测冰川变化已成为冰川研究的有效数据源,分析了念青唐古拉山脉西段念青唐古拉山峰区1970年冰川及Landsat ETM (2000)解译的冰川分布.结果显示,念青唐古拉山峰区共有870条冰川,30 a来冰川面积减小了5.7%,冰储量减少了7%;其中,冰川面积1～5 km2的冰川退缩的贡献最大,占总面积退缩量的56.7%.念青唐古拉山东南坡与西北坡的退缩幅度稍有不同,东南坡冰川面积减少了5.2%,西北坡冰川面积减少了6.9%.西北坡的拉弄冰川长度减少了(305±36) m,年退缩率为(10.2±1.2)m·a-1,面积退缩为2.6%.当雄气象站的资料表明,冰川退缩主要受温度持续上升的影响,尤其是1985年以来的温度快速上升的影响.对处于西北坡冰川体积变化分析表明,冰川体积减少可能是导致纳木错湖水位上升、水量增加的重要因素.     

近期冰川进退、气候变迁与海平面上升

介绍了冰川变化与气候变化之间复杂关系的研究途径:(I)澄清冰川与气候的直接关系，为解释冰川动态提供气候模式;(2)定量地模拟冰川动态对气候的反应，理论分析冰川末端对气候变化的敏感反应特征;(3)据中尺度冰川—天气关系解释冰川变化与气象要素均值离差的比较结果。指出了近百年来山地冰川的近期变化，总趋势是退缩，但在退缩过程中又有十年时间尺度的前进脉动。不同地区冰川不仅世纪内波动时间上略有先后，并具有一定的相似性，而且多世纪波动亦有惊人的相似性。预测了下个世纪可能的陆冰与海洋交换:由于CO2的不断增加引起气候的变化，CO2引起海洋变暖对不同规模大小冰川的影响，以及在CO2提高环境中对由于冰消融引起海平面上升量的估计。     

唐古拉山东段布加岗日地区小冰期以来的冰川变化研究

对唐古拉山东段布加岗日地区小冰期以来的冰川变化资料进行了分析,结果表明,该地区小冰期最盛时(即15世纪)冰川总面积和总储量分别为241.46km²和19.6282km³,目前其面积和储量分别已减少了23.7%和15.1%,并且自小冰期以来有184条长度大约为0.6km的小冰川已消失.该地区各冰川面积和储量的绝对变化量随着冰川规模的增大而增大,而其相对变化百分数却是随着冰川规模的增大而减小.不同方位冰川小冰期以来的平均面积萎缩量、平均末端退缩量和平均末端高程上升量均表明,南坡冰川变化的绝对量比北坡的大.这说明在同一气候变化背景下,该地区南坡冰川对于气候变化的响应比北坡冰川敏感.小冰期以来该地区冰川雪线上升了约90m,这大致相当于气温上升约0.6℃.     

冰川系统变化的模型研究——以西藏南部外流水系为例

以西藏南部外流水系冰川系统结构为基础 ,应用冰川消融与夏季气温的关系、冰川径流变化规律、平衡线的代表性特征及其上升的降温效应 ,提出冰川系统变化的功能模型 .结果表明 :在持续升温的情景下 ,海洋型冰川对径流变化响应迅速 ,且退缩快、寿命短 ,而增流率不大 ,增流期短 ,在本世纪内径流将全面衰减 ;大陆型冰川对径流变化响应迟钝 ,且退缩慢、寿命长 ,而增流率大 ,增流期长 ,下世纪以后径流才将衰退 ;规模大及高差大的冰川比规模小及高差小的冰川退缩慢 ,寿命长 ,而增流率大 ,增流期长     

祁连山区冰川演变特征及对气候变化的响应——以苏干湖流域为例

冰川是西北干旱地区河流补给的重要来源,近几十年来,受气候变化影响,西北内陆河冰川面积退缩强烈,对流域水资源产生重大影响。利用1989-2013年的TM/ETM+遥感影像资料,通过波段比值阈值法结合GIS技术,提取了祁连山区苏干湖流域共计17期冰川边界数据,分析了冰川规模的变化规律,并结合气象资料研究了冰川区夏季气温和前期降水与冰川面积变化的响应关系,同时进行了相关性分析。结果表明：1989-2013年冰川面积呈持续退缩趋势,缩减速率为-3.01 km²·a^-1,年平均面积退缩率为-0.87%,冰川面积由快速缩减变为略微消融。其中,1989-2000年冰川面积急剧退缩,缩减速率达到-4.49 km²·a^-1,2000年后冰川面积有较小的减少趋势,缩减速率为-0.09 km²·a^-1。分析认为,升温幅度的增大是导致20世纪90年代以来苏干湖流域冰川退缩加剧的根本原因,而冰川面积对于降水量的变化并不敏感,建立了冰川区7-8月平均气温与冰川面积的回归关系式。     

新疆冰川近期变化及其对水资源的影响研究

新疆的冰川水资源居全国第一,在新疆水资源构成和河川径流调节方面占有重要地位。最近30多年来,随着气温升高,冰川出现了剧烈的消融退缩,冰川融水径流量普遍增加,并对气温的依赖性增强。文章基于最新冰川观测研究资料,阐述新疆冰川的近期变化,分析对水资源的影响。研究表明,所研究的1800条冰川,在过去26～44年间,总面积缩小了11.7％,平均每条冰川缩小0.243km2,末端退缩速率5.8m/a。冰川在不同区域的缩小比率为8.8％～34.2％,单条冰川的平均缩小量为0.092～0.415km²,末端平均后退量为 3.5～10.5m/a。由于新疆各流域中冰川的分布、变化特征,以及融水所占河川径流的比例不同,因此,未来气候变化对新疆各个区域水资源的影响程度和表现形式是不同的。分析表明,在塔里木河流域,冰川水资源具有举足轻重的作用,但是,一旦冰川消融殆尽,对该地区将产生灾难性影响,现今该区冰川消融正盛,估计在今后30～50年,只要保持升温,冰川融水量仍会维持。未来20～40年,天山北麓水系中,1km²左右的小冰川趋于消失,大于5km²冰川消融强烈,因此,以小冰川居多的河流受冰川变化的影响较大。东疆盆地水系中的冰川数量少,并处在加速消融状态,河川径流对冰川的依赖性强,冰川的变化已经对水资源量及年内分配产生影响,水资源已经处在不断恶化之中。对于伊犁河与额尔齐斯河流域,未来冰川变化对水资源的影响在数量上可能有限,但会大大削弱冰川融水径流的调节功能。而气候变化对积雪水资源的影响和可能造成的后果应该予以特别关注。     

Glacier changes and its effect on water resources in Urumqi River Basin,Tianshan Mountains,China, from 1964 to 2014

This work investigated changes in glaciers over the Urumqi River Basin from 1964 to 2014, and its role in the local water resource. Based on the glacier outlines on 1964, 2005 and 2014 derived from topographical maps and satellite images, the glaciers shrank 32.51% of the surface area between 1964 and 2005, and 12.12% between 2005 and 2014, respectively. The corresponding area reduction rate increased from 0.77%/a in 1964–2005 to 1.21%/a in 2005–2014, suggesting accelerated glacier retreat in recent decades. Our results showed that hydrological regime variability in both glacierized and non-glacierized catchments of the Urumqi River Basin was dependent on the current glacier conditions. Furthermore, glaciers with the area of 1–2 km² contributed most to the water resources in this region, but their regulation effects to river runoff were weakening. Accordingly, the accelerated glacier retreat was a dangerous signal for local water resource, and the continuous future glacier monitoring under the global warming were desperately needed.     

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.     

1968-2009年叶尔羌河流域冰川变化——基于第一、二次中国冰川编目数据

利用"中国冰川资源及其变化调查"项目最新冰川编目成果和中国第一次冰川编目结果, 对中国叶尔羌河流域1968-2009年冰川变化进行了分析. 结果表明:叶尔羌河流域冰川总体上处于退缩状态, 面积减少了927 km², 年平均面积减少23.2 km², 年均面积缩小比例为0.36%·a^-1, 与中国其他地区冰川退缩程度相比属于中等水平. 叶尔羌河流域不同规模冰川的退缩幅度存在差异, 小冰川大幅萎缩, 甚至消失; 规模较大的冰川相对变化幅度较小, 一些冰川出现过跃动. 从朝向分布来看, 位于南坡的冰川退缩最为严重, 而西坡较小. 冰川集中分布在海拔5 100~5 500 m和5 500~5 900 m区间, 海拔4 700~5 100 m区间的冰川面积减少最为显著. 消失冰川大多数为面积在0.2~0.5 km²的小冰川, 且朝向东北坡的冰川消失数量最多. 研究区有冰川分裂现象, 也出现了支冰川前进超覆现象, 统计表明该流域有13条冰川在前进后形成6条冰川. 1968-2009年研究区气温升高、降水增加, 总体上看, 降水增加缓解了因升温而导致的冰川退缩.     

1956—2017年河西内流区冰川资源时空变化特征

基于修订后的河西内流区第一、 第二次冰川编目数据及2016—2017年Landsat OLI遥感影像, 对河西内流区1956—2017年冰川时空变化特征进行分析。结果表明： ①河西内流区现有冰川1 769条, 面积976.59 km², 冰储量约49.82 km³。冰川面积以介于0.1 ~ 10 km²的冰川为主, 数量以<0.5 km²的冰川为主。祁连山是该区域冰川集中分布区, 其冰川数量、 面积和冰储量分别占该区域冰川相应总量的98.47%、 97.52%和97.53%。②疏勒河流域（5Y44）冰川数量、 面积及冰储量最多（最大）, 冰川平均面积为0.81 km², 石羊河流域（5Y41）最少（最小）。从四级流域来看, 宁掌等流域（5Y445）冰川最为发育, 冰川数量、 面积及储量均最大, 宰尔莫合流域（5Y446）冰川平均面积最大（1.80 km²）, 夹道沟-潘家河流域（5Y422）最小, 仅有0.05 km²。③近60年河西内流区冰川数量减少556条, 面积减少417.85 km², 冰储量损失20.16 km³。面积介于0.1 ~ 0.5 km²之间的冰川数量与面积减少最多（457条和 -117.49 km²）, 海拔4 400 ~ 5 400 m区间是冰川面积集中退缩的区域（98.55%）, 北朝向冰川面积减少最多（-219.92 km²）且冰川退缩速率最快（-3.61 km²·a^-1）。④1956—2017年河西内流区各流域冰川面积均呈退缩态势, 区内冰川变化呈自西向东逐渐加快的趋势, 但有3条冰川在1986—2017年出现不同程度的前进, 气温升高是该区域冰川退缩的主要原因。     

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。     

Glacier change and glacier runoff variation in the Tuotuo River basin,the source region of Yangtze River in western China

Glaciers in the Tuotuo River basin, western China, have been monitored in recent decades by applying topographical maps and high-resolution satellite images. Results indicate that most of glaciers in the Tuotuo River basin have retreated in the period from 1968/1971 to 2001/2002, and their shrinkage area is 3.2% of the total area in the late 1960s. To assess the influence of glacier runoff on river runoff, a modified degree–day model including potential clear-sky direct solar radiation has been applied to the glaciated regions of the river basin over the period 1961–2004. It was found that glacier runoff has increased in the last 44 years, especially in the 1990s when a two-thirds increase in river runoff was derived from the increase in glacier runoff caused by loss of ice mass in the entire Tuotuo River basin.     

青藏高原冰川对气候变化的响应及趋势预测

青藏高原是世界上中低纬度地区最大的现代冰川分布区,这里冰川末端在近百年来总的进退变化趋势是退缩,但在本世纪初至20～30年代和70～80年代间多数冰川曾出现过稳定甚至前进。对比近百年来气候变化,冰川变化虽然滞后于温度变化,但它们之间存在着很好的对应关系,多数冰川对温度变化滞后时间在10～20年间。根据80年代以来平均物质净平衡值,大致将青藏高原划分为:内部为平衡或正平衡区;向外为负平衡区;边缘为强负平衡区。以冰川对气候响应滞后关系预测,在今后10～20年间,青藏高原边缘冰川末端仍继续处于后退,而高原内部冰川末端位置变化不大。