西昆仑主峰地区现代冰川变化

来源 :兰州大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:liuyingbo1988
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在气候变暖的大背景下,全球大部分冰川都面临着剧烈的消融,然而研究发现,近些年喀喇昆仑地区的冰川呈现着稳定甚至出现冰川前进的现象,这种现象也被称作“喀喇昆仑异常”。与喀喇昆仑相近的西昆仑主峰地区存在着较多的跃动冰川,这里的冰川是否也存在这种异常现象引起了广泛的关注。本文利用高时间和空间分辨率遥感影像,提取了西昆仑主峰地区冰川长度/面积、表面高程和表面运动速度变化信息;然后依据冰川长度/面积、表面高程和表面运动速度的空间分布及其变化趋势,进一步识别了西昆仑主峰地区跃动冰川,并对其基本特征进行了讨论;最后结合气温、降水变化特征,探讨了西昆仑地区现代冰川变化的影响因素以及未来可能的变化趋势。主要得出以下结论:(1)1972-2018年,西昆仑主峰地区95%的小冰川末端位置基本不变。通过对21条较大冰川的研究发现:9条冰川变化趋势前后一致,呈现持续前进、后退和稳定状态;12条冰川末端趋势前后变化存在明显的转变。其中冰川末端变化最大值约为2500 m。1972-2018年间,研究区冰川总面积减小7.99 km2,其中,1972-1991年减小12.02 km2,1991-2010年基本稳定略有波动,2010-2018年增加4.70km2。冰川总面积的变化主要受控于大型冰川的面积变化。(2)1970-2016年,西昆仑主峰地区冰川平均减薄约1.9 m,冰量损失约4.77±0.34 Gt。其中,1970-2000年平均减薄约2.5 m,冰量损失约6.28±0.44 Gt;而2000-2016年平均增厚约0.6 m,冰量增加约1.51±0.11 Gt。21条较大冰川的冰川高程变化存在明显的差异,在消融区尤为显著,存在两个时间段(1970-2000年和2000-2016年)均减薄、先减薄后增厚、先增厚后减薄等状态。(3)西昆仑主峰地区95%的冰川年运动速度小于10 m·a-1,小于同等规模的海洋型和亚大陆型冰川。冰川运动速度高值一般分布在物质平衡线附近,且地形因素对运动的分布产生了一定的影响。1991-2018年间,21条较大冰川的年运动速度变化趋势存在较大差异,部分冰川年表面运动速度变化趋势前后基本一致,呈加速、减速或稳定等状态,也有部分冰川变化趋势不一致,存在明显的加速与减速的转变。2017-2018年,绝大部分冰川夏季表面运动速度高于冬季,但西昆仑东支、5Y641H067等5条冰川冬季运动速度高于夏季。(4)根据冰川长度、表面高程变化以及运动速度的分布与变化,我们发现在西昆仑主峰地区的423条冰川中,跃动冰川有13条,可能跃动冰川有3条。这16条冰川都属于面积较大冰川,有12条面积大于50km2。对于非跃动冰川来说,长度变化普遍较小,冰川运动速度也较小且变化不大,冰量变化也趋于稳定呈现轻微的增加趋势。而对于跃动冰川与可能跃动冰川,冰川长度和面积变化较大,控制着整个西昆仑地区的冰川面积变化;冰川运动速度变化较大,在跃动期冰川的最大运动速度可达250m·a-1。另外,跃动冰川的冰量整体呈减小趋势。(5)通过与气象资料对比发现,近些年来研究区非跃动冰川的变化主要受气温和降水的共同作用,而跃动冰川的变化则主要受自身的冰川跃动影响。2000年以来,西昆仑主峰地区冰川跃动发生的频率有所升高,造成这一结果的原因可能是气温上升,降水增加。在这一气候模式下,冰川可能加速,跃动冰川周期缩短,处于静止期的跃动冰川可能更早地进入跃动期,而且还会诱发雪崩、冰崩等自然灾害,甚至可能产生新的跃动冰川。
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