近40年来念青唐古拉山东段则普乡地区冰川与气候变化研究

基于1970年冰川编目数据、1999年和2011年ETM+数据,利用决策树分类和目视解译方法提取了念青唐古拉山东段则普乡地区则普冰川、则普北冰川和央别贡冰川边界,并结合丁青和波密站的气温、降水量资料分析研究区冰川变化原因.结果表明:1970-2011年冰川总体呈退缩状态,冰川面积共减少81.51km2,各冰川在1970-1999年退缩速率均大于1999-2011年,冰川退缩具有减缓趋势;温度升高是近40a来冰川退缩的主导因素,而1990-2001年降水增加是冰川减缓退缩的主要原因.冰川相对变化率随冰川规模增大而减小,即小规模冰川对气候变化响应更为敏感.依据气象资料,对研究区未来十几年冰川变化情况作初步预测,认为研究区冰川将呈加速退缩趋势.     

近50年来中国阿尔泰山友谊峰地区冰川储量变化

以中国阿尔泰山友谊峰地区为研究区,结合RS和GIS技术对该区冰川厚度、储量及面积进行了定量综合评价分析。结果表明:所研究的58条冰川,在过去的50年间,总面积减小了19.2%(平均每条冰川缩小0.363km2);共有10条消失了。冰川平均厚度减薄了24.12m;储量减少了2.649km3,冰川冰融水年径流量为4.88×106m3。分析显示:该区小于1km2的冰川数量占67%,但面积和储量主要集中于大于1km2的冰川,几条较大冰川厚度和储量的变化决定了该区域的变化趋势;小冰川绝对变化量小,相对变化率大,对气候变化的敏感性强。     

1960-2009年中国天山现代冰川末端变化特征

基于冰川定位观测、野外考察、航空摄影、遥感影像和地形图分析方法,研究了1960-2009年中国天山8条冰川末端变化特征。结果表明：1960-2009年,在天山地区气温与降水呈上升趋势的背景下,8条冰川均处于退缩状态,退缩速率由西向东逐渐减缓,其变化幅度因气候环境、地理位置、冰川规模和冰川形态等的不同而存在明显的区域性与阶段性差异。其中,乌鲁木齐河源1号冰川1962-1973年冰川末端退缩速率为5.96 m•a^-1,1973-1980年为3.28 m•a^-1,1980-1993年为3.93 m•a^-1,在1993年完全分离成东、西两支独立的冰川;博格达峰四工河4号冰川末端1962-1981年退缩速率为6 m•a^-1,1981-2006年为8.9 m•a^-1,2006-2009年为13.3 m•a^-1。表碛覆盖的青冰滩72号冰川和74号冰川末端1964-2009年退缩速率分别为41 m•a^-1和30 m•a^-1,远较无表碛覆盖的庙儿沟平顶冰川退缩迅速（1972-2007年冰川末端退缩速率为2.32 m•a^-1）。表面特征（表碛）亦是造成冰川变化差异的一个主要原因。     

1957-2009年祁连山老虎沟流域冰川变化遥感研究

利用1:50000地形图,4期Landsat TM遥感影像及2009年RTK冰川边界测量结果,获得了1957-2009年间老虎沟冰川流域的面积变化特征,结合气候变化背景资料,探讨了冰川面积变化对气候变化的响应。结果表明:目视解译是老虎沟流域冰川变化遥感研究的最优方法;1957-2009年间老虎沟冰川面积共减少了11.59%,以1994-1999年间的缩减最为显著,1999-2009年间的变化次之,1957-1994年变化最小。冰川缩减率与气温增加值成正比,与冰川规模成反比。该结果为进一步丰富冰川变化及水资源研究奠定了基础,具有重要的科研价值和社会意义。     

1959-2009年乌鲁木齐河源1号冰川零平衡线高度变化研究

基于1959-2009年间天山乌鲁木齐河源1号冰川观测资料,研究了该冰川零平衡线高度变化特征,并建立了零平衡线高度与夏季气温和夏季降水量之间的统计关系。研究表明:近51年来,1号冰川零平衡线高度呈缓慢上升、缓慢下降、急剧上升、急剧下降的变化趋势,但总体呈上升趋势,且该冰川零平衡线高度上升了约45m。1号冰川零平衡线高度和年净物质平衡有良好的线性关系,冰川处于稳定状态时的零平衡线高度为4018m。此外,对1号冰川零平衡线高度的气候敏感性研究表明,如果夏季气温升高(或降低)1℃,那么该冰川零平衡线高度将上升(或下降)约64m;如果夏季降水量增加(或减少)100mm,那么该冰川零平衡线高度将下降(上升)约21m,夏季气温是影响冰川零平衡线高度变化的主要气候因素。     

基于遥感的近30年来河西地区盐碱地动态变化研究

以河西地区为研究区,采用1975年MSS影像及1990年、2000年、2007年的TM和ETM＋影像为数据源,提取了4期盐碱地现状信息和3期盐碱地时空变化信息,对研究区近30年来的盐碱地现状与动态变化进行统计与分析。研究结果表明：1）盐碱地总面积整体上经历了先增加后减少的趋势,2000年其分布面积达到峰值,为10554...     

1981-2010年乌昌地区20 cm蒸发皿蒸发量变化原因分析

选用1981-2010年乌昌（乌鲁木齐-昌吉）地区20 cm蒸发皿蒸发量资料,采用气候趋势法分析其变化趋势,结果表明：30 a间中、高山带蒸发量呈增加趋势,其中高山带增加较明显;平原区、低山带蒸发量以减小趋势为主,其中平原区减小速率最大。四季中大西沟和天池蒸发量均为增加趋势,其中春季和夏季增加较显著,平原区、低山带蒸发量四季均为减小趋势,其中夏季减小最快,其次为春季和秋季,冬季减小趋势较弱。用累积距平法做突变检验,乌昌地区在过去30 a高山带蒸发量在20世纪90年代末发生了快速增加;中、低山带蒸发量突变不明显,平原区大部分站蒸发量80年代末发生突变性减少现象。[JP2]偏相关系数的显著性分析表明,高、中山带蒸发量增加的主导因子是气温升高;低山带蒸发量下降的主导因子是相对湿度增加;而平原区蒸发量减小的主导因子是风速减小。     

基于TVDI的攀西地区干旱时空变化特征研究

利用MODIS地表温度数据（LST）和归一化植被指数（NDVI）构建Ts-NDVI特征空间，通过计算温度植被干旱指数（TVDI）详细分析了攀西地区2001—2020年干旱时空变化规律。结果表明：（1）从时间角度来看，20年间攀西地区TVDI年均值介于0.5481~0.5820，以-0.0001·a^-1速率缓慢减小，且在2001年和2009年出现大范围中旱。季节性干旱特点表现为冬干春旱，各季TVDI均值分别为冬季0.5618、春季0.6058、夏季0.5590、秋季0.5365，表明冬、春两季较夏、秋两季更容易形成干旱。TVDI月均最大值出现在5月份，为0.6089；最小值出现在9月份，为0.5204；每年2—6月以中旱为主；7月起旱情减轻，转为轻旱；10月起旱情逐渐加重。（2）从空间角度来看，攀西地区旱情变化趋势南北差异明显，南部干旱发生的频率和范围大于北部地区，呈现出中部、南部及西南部高，北部、西北部及东北部低的空间分布特征。（3）从典型干旱年份来看，攀西地区2001年、2006年和2011年春旱耕地在空间分布上具有一定的相似性。其中，受中旱的耕地主要分布在攀西北部和中部；而受重旱的耕地主要集中分布在攀西西南部。研究结果表明，2001—2020年攀西地区旱情稍有缓解，不同季节间干旱差异性较大，干旱范围以攀西中部和南部为主。     

陕西地区1368-2013年冰雹灾害时空分布特征研究

通过对陕西地区1368-2013a间冰雹灾害事件的搜集整理,利用Arc GIS及Matlab等软件统计分析了该地区冰雹灾害的时空分布特征及周期变化规律。结果表明:1368-2013a间,陕西地区共发生了991次冰雹灾害事件,平均每年发生1.54次,其中初等雹灾、中等雹灾和特等雹灾分别占冰雹灾害的25.43%、61.96%和12.61%。冰雹灾害在时间尺度上存在着175a、250a和500a等3个振荡周期。在时间分布上,冰雹灾害发生的频率呈现出波浪式的上升趋势,18世纪以后,冰雹灾害的发生频次明显增加,且夏秋连雹的现象最多。在空间分布上,区域内雹灾存在明显空间的差异,冰雹灾害主要发生在关中平原西部及以北地区,存在以榆林、延安及陇县为中心的高频区域。     

2001-2014年新疆阿尔泰地区积雪时空分布特征研究

基于2001-2014年的MODIS10A2积雪产品数据,对新疆阿尔泰地区积雪的年际变化特征、年内变化特征及空间分布进行了分析研究,得到以下结论:1)年内积雪一般由10月中旬左右便开始累积建立,在第二年1月份积雪覆盖面积到最大值,7月份积雪覆盖面积达到最小值,其中,冬季积雪面积所占比例最大,夏季最小。2)2001-2014年新疆阿尔泰地区积雪覆盖面积呈减少趋势。阿尔泰地区积雪空间分布极不均匀,北部积雪分布明显多于南部,山区及高海拔地区为积雪频次分布的高值区,平原及流域地区为积雪覆盖频次的低值区。3)永久性积雪主要分布在阿尔泰山北部的高海拔区(3000-3923m),且面积较小。     

Spatiotemporal changes of typical glaciers and their responses to climate change in Xinjiang,Northwest China

Glaciers are highly sensitive to climate change and are undergoing significant changes in mid-latitudes. In this study, we analyzed the spatiotemporal changes of typical glaciers and their responses to climate change in the period of 1990-2015 in 4 different mountainous sub-regions in Xinjiang Uygur Autonomous Region of Northwest China: the Bogda Peak and Karlik Mountain sub-regions in the Tianshan Mountains; the Yinsugaiti Glacier sub-region in the Karakorum Mountains; and the Youyi Peak sub-region in the Altay Mountains. The standardized snow cover index (NDSI) and correlation analysis were used to reveal the glacier area changes in the 4 sub-regions from 1990 to 2015. Glacial areas in the Bogda Peak, Karlik Mountain, Yinsugaiti Glacier, and Youyi Peak sub-regions in the period of 1990-2015 decreased by 57.7, 369.1, 369.1, and 170.4 km², respectively. Analysis of glacier area center of gravity showed that quadrant changes of glacier areas in the 4 sub-regions moved towards the origin. Glacier area on the south aspect of the Karlik Mountain sub-region was larger than that on the north aspect, while glacier areas on the north aspect of the other 3 sub-regions were larger than those on the south aspect. Increased precipitation in the Karlik Mountain sub-region inhibited the retreat of glaciers to a certain extent. However, glacier area changes in the Bogda Peak and Youyi Peak sub-regions were not sensitive to the increased precipitation. On a seasonal time scale, glacier area changes in the Bogda Peak, Karlik Mountain, Yinsugaiti Glacier, and Youyi Peak sub-regions were mainly caused by accumulated temperature in the wet season; on an annual time scale, the correlation coefficient between glacier area and annual average temperature was -0.72 and passed the significance test at P<0.05 level in the Karlik Mountain sub-region. The findings of this study can provide a scientific basis for water resources management in the arid and semi-arid regions of Northwest China in the context of global warming.     

北阿尔泰山近30年冰川变化研究

利用1980年的MSS影像,2000、2010年的Landsat TM影像为数据源,运用监督分类法、比值法,结合目视解译提取了北阿尔泰山30年来的冰川变化信息。结果表明:北阿尔泰山1980-2010年冰川面积减少了12.3%,年平均退缩速率为0.43%.a-1;冰储量减少了13.9%,年平均减少速率为0.46%.a-1,并且发现2000-2010年是冰川快速退缩期,在整个北阿尔泰山范围内又以卡通斯基山和北楚伊斯基山退缩较快。利用NECP/NCAR资料,分析了30年来温度、降水的变化与冰川退缩的关系,发现研究区的冰川的退缩主要受控于夏季温度变化,受降水影响较小。     

1972-2013年新疆玛纳斯河流域冰川变化

利用多期遥感资料,分析了新疆玛纳斯河流域1972-2013年的冰川变化,并对其原因进行了分析.结果表明:1972-2013年冰川共退缩了159.02 km2(变化率为-24.61％),海拔3 800～4200 m之间退缩最为强烈,冰川末端海拔升高明显(41 a间海拔3 200～3300m之间的冰川消失).冰川变化存在一定的区域差异性,玛纳斯河主源冰川退缩速度最快,左岸次之,右岸退缩速度最慢.从朝向上看,各个朝向的冰川均处于退缩状态,偏东向的冰川退缩面积明显大于其他方向.近40 a,流域冰川总储量减少了59.09～85.94 km3.与中国天山其他地区冰川相比,该流域的冰川退速率较高,气温升高是该区域冰川退缩的主要原因.     

基于GIS的雪崩对冰湖风险性评估——以喜马拉雅山科西河流域为例

雪崩是冰湖风险性评估的因子之一,借鉴欧美发展起来的雪崩模型,在冰湖溃决洪水频发的喜马拉雅山地区开展雪崩对冰湖风险性评估研究具有重要意义。基于ICIMOD IKONOS DEM和Landsat-TM数据,利用GIS方法提取了研究区雪崩形成的海拔、平面曲率、坡度和地表覆盖类型等估算因子,根据Av=(Al+Fy)×S×Rg模型估算了研究区潜在雪崩形成区域,并应用GIS方法和α-β模型估算了雪崩的传播路径。结果表明:潜在雪崩不易形成的"低"值多分布在谷底及地表覆盖类型为密林的山坡上,而"高"、"较高"值多分布在坡度为30°~50°、地表类型以裸岩或草地为主的山坡和冰川上,这些分布符合雪崩形成的客观实际;分析判断发现研究区内"高"值区域,也就是潜在雪崩形成区共有98处,其中有10处能够进入冰湖,对这些冰湖的稳定性造成风险,这意味着在分析研究区所有冰湖的溃决风险性时,只有受到潜在雪崩影响的9个冰湖需要考虑雪崩因素,其余冰湖在冰湖溃决诱因筛选中无需考虑雪崩因子。     

1976-2010年祁连山中段岗格尔肖合力雪山冰川退缩和气候变化的关系研究

运用最大似然监督分类法和比值阈值法（TM3/TM5）结合目视解译方法,从1976、1990、2001和2010的MSS、TM、ETM影像中提取了岗格尔肖合力雪山四个时段的冰川边界,并结合距其较近的托勒、野牛沟、祁连、德令哈和刚察5个气象站点1960-2010年年总降水量数据和年平均气温数据进行了分析,得到如下结论：1）...     

近23年来北天山冰川面积变化对气候的响应

利用1989、1998、2011年的Landsat TM、ETM+遥感影像为数据源,运用比值阈值法(b3/b5)结合目视解译方法,提取了北天山3个时段的冰川边界,并在地理信息系统技术支持下分析了该区域冰川的变化情况。研究表明:北天山整体变化幅度较大,冰川表现为萎缩的趋势,近23年来冰川面积减小了14.93%。分析认为,较大的变化率是由于研究区面积<1km2的冰川数量占总数的比重较大(近80%)造成的。同时分析了北天山冰川空间结构特征,<0.5km2面积的冰川对气候变化最为敏感,消融率最高,1～5km2面积的冰川对消融总量贡献比例最大。依据分形理论对未来冰川变化进行初步预测,分析认为研究区冰川的消融率仍保持比较高的状态。     

Glacier variations and their response to climate change in an arid inland river basin of Northwest China

Glaciers are a critical freshwater resource of river recharge in arid areas around the world. In recent decades, glaciers have shown evidence of retreat due to climate change, and the accelerated ablation of glaciers and associated impacts on water resources have received widespread attention. Glacier variations result from climate change, so they can serve as an indicator of climate change. Considering the climatic differences in different elevation ranges, it is worthwhile to explore whether different responses exist between glacier area and air temperature in each elevation zone. In this study, we selected a typical arid inland river basin(Sugan Lake Basin) in the western Qilian Mountains of Northwest China to analyze the glacier variations and their response to climate change. The glacier area data from 1989 to 2016 were delineated using Landsat Thematic Mapper(TM), Enhanced TM+(ETM+) and Operational Land Imager(OLI) images. We compared the relationships between glacier area and air temperature at seven meteorological stations in the glacier-covered areas and in the Sugan Lake Basin, and further analyzed the relationship between glacier area and mean air temperature of the glacier surfaces in July–August in the elevation range of 4700–5500 m a.s.l. by the linear regression method and correlation analysis. In addition, based on the linear regression relationship established between glacier area and air temperature in each elevation zone, we predicted glacier areas under future climate scenarios during the periods of 2046–2065 and 2081–2100. The results indicate that the glaciers experienced a remarkable shrinkage from 1989 to 2016 with a shrinkage rate of –1.61 km2/a(–0.5%/a), and the rising temperature is the decisive factor dominating glacial retreat; there is a significant negative linear correlation between glacier area and mean air temperature of the glacier surfaces in July–August in each elevation zone from 1989 to 2016. The variations in glaciers are far less sensitive to changes in precipitation than to changes in air temperature. Due to the influence of climate and topographic conditions, the distribution of glacier area and the rate of glacier ablation first increased and then decreased in different elevation zones. The trend in glacier shrinkage will continue because air temperature will continue to increase in the future, and the result of glacier retreat in each elevation zone will be slightly slower than that in the entire study area. Quantitative glacier research can more accurately reflect the response of glacier variations to climate change, and the regression relationship can be used to predict the areas of glaciers under future climate scenarios. These conclusions can offer effective references for assessing glacier variations and their response to climate change in arid inland river basins in Northwest China as well as other similar regions in the world.     

The role of glacial gravel in community development of vascular plants on the glacier forelands of the Third Pole

On a deglaciated terrain, glacial gravel is the primary component of the natural habitat for vascular plant colonization and succession. Knowledge regarding the role of glacial gravel in vascular plant growth, however, remains limited. In this study, an unmanned aerial vehicle(UAV) was used to investigate plant family composition, species richness, fractional vegetation cover(FVC), and gravel cover(GC) along elevational gradients on the three glacier forelands(Kekesayi, Jiangmanjiaer, and Koxkar...