冰川冰储量计算方法及发展趋势

冰川冰储量不仅是冰川的重要属性,而且是核算冰川水资源及预测冰川变化的基础数据,因此准确计算冰川冰储量及其变化具有重要的理论与现实意义。目前冰川储量估算的主要方法有经验公式法、冰厚模型估算法、探地雷达法;冰川储量相对变化计算方法有实地测量法和遥感监测法。通过系统分析和讨论各计算方法的原理、现状及存在的问题,以期为冰川储量估算提供方法参考。研究表明：对于冰川冰储量计算而言,经验公式法适用于区域性或全球性的冰川储量估算;模型估算法适用于个体或小范围冰川储量估算;探地雷达法适用于人类易到达区域冰川储量的估算。对于冰川冰储量相对变化计算,实地测量法适用于对精度要求高且满足实地测量条件的单条或中小型冰川,遥感监测法适用于全球性冰储量变化估算,但需改进算法和提高数据空间分辨率。目前,随着无人机技术的逐步应用,以及冰川流速等理论模型的提出,为冰川冰储量估算方法的发展提供了新契机。     

基于遥感的冰川信息提取方法探讨——以崇测冰川地区为例

对冰川监测中常用的冰川信息提取方法应用于崇测冰川信息的提取中进行了试验并对各自的优劣进行了综合评价。研究发现:目视解译方法具有普适性,可提取多类冰川,但费时费力;其他常用方法如比值法、雪盖指数法、非监督分类与监督分类法等,提取效果明显但都不具有通适性。新产生的面向对象的多尺度分割提取方法虽在一定程度上提高了冰川提取精度,但冰雪区分仍是识别的难点。对西昆仑山脉的崇测冰川信息进行提取,得到崇测冰川地区精确的冰川边界。结果表明:该冰川总体上呈消退趋势,1994~2011年这17年里冰川总面积从511.253 km2减少到487.352 km2,面积变化率为4.6%,年均减少0.27%。冰舌面积由45.371 km2增加到78.833 km2,也验证了全球变暖导致冰川消融这一科学结论。     

台湾野柳微地貌成因分析

为扩大对中国东部存在低海拔古冰川遗迹的认识,作者参加了第十六届海峡两岸地形学研讨会,于2015年9月2日到达台北。地质旅行的第一天参观了野柳地区的微地貌。经实地考察,作者确认野柳微地貌属于低海拔冰川成因。成群的圆形洼坑,就是大陆上常见的冰臼。野柳冰臼群的发现,表明中国台湾北部和中国大陆一样,最后冰期时期,曾发育低海拔冰川,留下了广为分布的古冰川活动遗迹。     

广西猫儿山主峰区巨砾非冰川成因的遥感地质地貌学解疑

在被称为"华南第一峰"的猫儿山主峰区,散落着一些具有钝形外观的花岗岩巨砾。它们是否是冰川成因?探明这一现象具有多重意义。为此,笔者从遥感、地质学和地貌学角度开展了调查研究。基于TM、Quickbird-2及TM-DEM的多尺度多模式遥感地貌学解译表明,在猫儿山主峰部位不具备形成冰川漂砾的地貌环境条件。通过成山期与冰期年代对比,虽然猫儿山成山过程经历了第四纪冰期,但不能就此断定它形成了冰川,并导致巨型漂砾形成。对主峰基岩和巨砾的矿物岩石学特征比较表明,两者为同源关系,因此巨砾并非由远处搬来,而就是来自主峰的基岩。遥感线性构造解译表明,猫儿山花岗岩体中存在五组发育的断裂构造,它们造成了花岗岩岩体的内伤,是导致巨砾形成的重要内因。而强烈的物理与化学风化作用,加上陡峭地势的斜坡重力作用,是最终导致这些巨砾形成的重要外因。我们的实地调查证实了这五方面的分析与推测。结论很清楚,猫儿山主峰区分布的花岗岩巨砾成因于断裂构造、风化剥蚀与斜坡重力三种因素的共同作用,它们只是主峰基岩的简单风化-崩塌物,而非冰川漂砾。     

南极冰盖DEM机载测高验证与分析——以西南极Thwaites冰川为例

利用冰桥计划(IceBridge)在西南极Thwaites冰川的机载激光测高数据,对ICESat卫星测高数据和目前国际常用的4种南极DEM,包括Bamber 1km DEM、ICESat DEM、RAMPv2DEM和JLB97DEM的精度进行了验证和分析。结果表明,ICESat卫星测高数据和ICESat DEM有着较高的高程可靠性,其与冰桥计划机载测高数据的平均高程差小于5m,标准差小于15m。Bamber 1km DEM高程可靠性相比ICESat卫星测高数据和ICESat DEM低一些。JLB97DEM、RAMPv2DEM与冰桥计划机载测高数据之间的标准差超过30m,尤其在坡度较大的区域,高程可靠性低。     

南极半岛Bransfield海峡6kaBP以来的古气候变化及其对ENSO的响应

南极半岛是对全球变暖最敏感的区域之一,研究其全新世以来的气候变化有助于我们理解南大洋高纬地区的气候变化规律。通过中国第28次南极科学考察在南极半岛Bransfield海峡采集的D1-7岩心样品火山灰丰度统计、粗颗粒组分、粒度组分、硅藻海冰种等研究,重建了该岩心5.83ka以来的古海洋与古气候变化。该岩心可识别出13个火山灰层,其主要来源于Deception岛,并与附近的火山灰记录有很好的对应关系。该区域粗颗粒组分和粒度组分指示了9次IRD事件(IRD 1—9,年龄分别为0.84、0.97、1.18、1.89、2.05、2.25、2.45、4.46和5.09ka),在晚全新世,尤其是2.5ka以来,频繁出现的IRD事件响应于ENSO活动的强弱,ENSO活动显著增强时,向南极半岛输送的水汽增多,进而使得南极半岛冰川不稳定性增加,融化速度加快,冰川的排泄增加。晚全新世3.5ka以来,硅藻海冰种含量显著增多,指示海冰扩张;同时,分选级粉砂平均粒径的减小指示底流的减弱,反映了晚全新世以来南极半岛区域气候变冷,西风带北移。     

现代低纬度冰川特征

1990年,南美委内瑞拉和智科北部之间的安第斯山、东非的Kenya、Rwenzori和Kilimanjaro以及Irian的Jaya(新几内亚)的低纬度高山冰川的覆盖面积近2500km。,安第斯山在这些高山冰川中几乎占据了99％的面积。自小冰期1850年以来,所有这些冰川均具有范围缩小的全球性趋势(表1)。在冰川总体后退的期间,存在着冰川前进的多个亚期：如20世纪20年代和70年代冰川有再次向前推进的全球性趋势。在Cordillera Blanea或整个秘鲁Cordilleras大多数冰川表面从1998年10月至2002年5月或多或少的有持续降雪的覆盖,     

西藏札达盆地及周缘高山区第四纪冰川遗迹与冰期的初步划分和对比

札达盆地及周缘高山区的第四纪冰川遗迹分布广泛,类型齐全、发育连续.特征的冰碛及冰水堆积地貌有:冰水堆积平原或冰水堆积平台、冰碛丘陵等.挤压构造遗迹有:褶皱、断裂表皮构造、压坑、压裂构造、变形砾石等.ESR年代测定结果表明,冰碛形成的最大年龄为2.33Ma.依据冰碛、冰水堆积的特征、分布和形成年代等,区域冰川发育由老到新可划分出:7次冰期、6次间冰期、1次冰缘期、1次新冰期.该区是目前所知青藏高原第四纪冰川遗迹发现最多、保存最全和发育最连续的地区,为青藏高原地区的第四纪冰川演化研究、冰期的划分和对比、古气候古环境的研究,提供了重要的实际资料和依据.      

玉龙喀什河源区32年来冰川变化遥感监测

根据航空相片、地形图、遥感影像数据分析了玉龙喀什河源区的冰川变化,结果表明,1970~2001年本区冰川总体上以稳定冰川的数量占多数,但由于部分冰川的退缩使得整个研究区的冰川表现为萎缩的趋势。1970~1989年冰川规模有扩大的趋势,冰川面积、储量分别增加了1.4 km²、0.4781 km³,约占1970年研究区相应总量的0.12%、0.19%;而1989~2001年的冰川面积、储量分别比1970年减少了0.5%、0.4%,是西北干旱区冰川面积变化幅度最小的区域。分析认为该区域1970~1989年冰川扩大可能与该地区的冰川对20世纪60年代末温度降低、降水量增加有10~20年滞后响应有关;1989~2001年冰川退缩,主要受温度快速上升影响,而丰富的降水对冰川退缩起到缓冲的作用。