希夏邦马峰地区冰川储量变化时空特征的遥感研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ziyoushenghuozhe
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全球气候变化已成为地球系统科学研究的重点领域。冰川是气候变化的敏感指示器,遥感和地理信息系统技术的发展为冰川变化研究提供了有效手段。希夏邦马峰(以下简称希峰)位于喜马拉雅山中段,其地理位置独特、南北坡气候差异明显,研究该地区冰川冰储量的时空变化特征,有利于深入了解区域气候变化和水资源状况。基于Landsat系列遥感影像、ICESat以及多期DEM高程数据获得了希峰地区不同时期的冰川面积、冰面高程数据,分析了研究区冰储量变化的时空特征,结合实测结果,与遥感估算结果进行了对比,并尝试建立了适用于研究区的冰川体积经验公式。取得以下主要结论:  (1)1991~2014年希峰地区冰川面积由967.77 km2减少到715.36 km2,年减少速率为1.13%/a。1991~2000年、2000~2009年及2009~2014年,各研究时段冰川面积减少速率依次为0.95%/a、1.23%/a及1.82%/a。后一研究时段的减少速率较前一时段有所增加,冰川面积加速缩小,北坡冰川减少速率(1.18%/a)大于南坡(1.1%/a)。  (2)基于ICESat与SRTM DEM数据得到2000~2009年希峰地区冰面高程年均变化-0.48±0.26 m/a,冰川储量平均变化-0.41±0.23 km3/a;而基于1∶50000DEM与SRTM DEM数据得到2000~2007年希峰地区冰川冰面高程年均变化-0.60±0.25m/a,冰川储量平均变化-0.52±0.22 km3/a,不同方法结果均表明研究区冰川处于物质亏损状态。由2005~2010年研究区抗物热冰川的实测物质平衡数据得出研究区冰面高程变化速率为-0.84 m/a,遥感监测结果与实测结果接近。通过统计分析,发现研究区冰川冰面高程在消融期的变化率(-0.53 m/a)明显大于积累期(-0.42 m/a)。  (3)基于ICESat与SRTM DEM得到2000~2009年希峰北坡冰川冰面高程年均变化-0.56±0.26m/a,南坡冰川冰面高程年均变化-0.41±0.26 m/a;而基于1∶50000 DEM与SRTM DEM得到2000~2007年希峰北坡冰川冰面高程年均变化-0.82±0.25 m/a,南坡冰川冰面高程年均变化-0.39±0.25 m/a。研究结果均表明希峰北坡冰川冰面高程减薄速率相比南坡更为显著,这一现象与南北坡面积变化趋势吻合。  (4)尝试建立适用于希峰地区的冰川体积-面积V-A经验公式,基于该公式估算得到1991~2014年希峰地区冰川体积共减少了16.27 km3,年平均变化-0.71km3/a。研究时段内冰川体积减少比例大于对应时期面积减少比例,冰川体积对气候变化响应比冰川面积更敏感。  利用卫星遥感测高数据研究冰储量变化的案例逐渐增多,只有发展完善的高程数据处理方法和高精度的DEM数据,才能获得准确的冰川冰储量信息。遥感监测与经验公式估算均可以反映希峰地区的冰储量及其变化的基本特征,并为大范围冰川冰储量变化的监测研究提供参考。
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