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.     

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.     

基于面向对象分类的马兰冰帽变化与气候响应

以Landsat遥感影像和数字高程数据为基础数据,利用面向对象分类方法提取了马兰冰帽1990、2000、2015年3期冰川边界,并分析了冰帽变化情况。结果表明:马兰冰帽在近25 a来一直处于退缩状态。由1990年的195.87 km~2减少到2015年的188.60 km~2,退缩了7.27 km~2,占1990年冰帽面积的3.71%,退缩速率为0.15%·a~(-1);不同时段内冰帽变化速率具有差异性,1990—2000、2000—2015年2个时段内冰帽退缩速率分别为0.16%·a~(-1)、0.14%·a~(-1),冰帽退缩速率处于减慢状态;不同朝向的冰川发育特点和变化差异显著,南坡冰川退缩速率较北坡慢。25 a来,研究区域内夏季平均气温升高了2.21℃,升温显著,增温率为0.67℃·(10a)~(-1),年降水量增加了53.52 mm,线性增加率为16.22 mm·(10a)~(-1),增加速度缓慢。由此推断,夏季气温显著升高是引起马兰冰帽持续退缩的主要原因。同时,研究发现地形条件对冰川规模变化也产生重要影响。     

近40a来南阿尔泰山区现代冰川变化及其对气候变化的响应

以1972,1989,2000,2011四个不同时段的遥感影像资料为基础,通过计算机自动提取结合人工解译获得研究区各时段冰川信息。参考世界冰川编目(WGI)分别对分布在中国、俄罗斯和哈萨克斯坦境内的冰川进行编目及属性更新,完成南阿尔泰山蒙古境内冰川编目。对不同时段冰川信息进行对比,并结合气温、降水等气候资料对其变化特征进行分析。结果表明:(1)1972-2011a,南阿尔泰山区冰川总面积从633.91km2减少至329.03km2,退缩面积304.88km2,占1972a冰川总面积的48.1%;(2)不同面积等级冰川数量与面积变化呈反相关关系,小冰川对气候的响应更为敏感;(3)研究区各坡向冰川均在退缩,其中南向、东北向、东向、北向退缩较快,西向、西南向、东南向、西北向相对缓慢;(4)1972-2008a研究区增温显著,降水以1987a为界先增后波动中稳定,二者的水热组合是区内冰川退缩的主要原因。     

近20年长江源头各拉丹东冰川变化及其对气候变化的响应

基于1992、2002、2008年三个时相TM数字遥感影像和1:10万地形图数据,通过目视解译方法提取冰川面积,研究了青藏高原腹地长江源头各拉丹东地区冰川变化问题。结果表明:各拉丹东地区总冰川面积自1992年以来呈持续下降趋势,面积由1992年的931.59km2减少至2002年的927.66km2,至2008年时缩减至915.13km2。1992~2008年冰川面积共减少了16.46km2,年平均递减约1.03km2,总面积减少约1.77%。2002-2008年总面积下降约1.35%,约为1969-2000年的31a间冰川消融面积的80%,表明近二十年青藏高原腹地冰川退缩速率明显加快。进一步分析发现,面积较小的冰川其消融或退缩速度更快,面积较大的则相对较为缓慢。在总体退缩趋势下,2号冰川末端部分地区2002年出现了增长趋势,其变化趋势表现为:退缩-短暂前进-退缩。对影响冰川变化气候因子分析表明,近几十年青藏高原地区升温所引起的气候变暖是影响20世纪90年代中期以来该地区冰川加速消融的根本原因,气候显著变暖冰川明显退缩。     

近40年来托木尔峰南坡三条监测冰川对气候变暖的响应

托木尔峰地区是中国现代冰川最大的作用中心之一。近四十年来,冰川消融加剧,退缩趋势明显,冰川融水径流增加。对托木尔峰南坡三条不同规模冰川的研究表明,面积减小厚度减薄是该区域冰川变化的主要趋势。受表碛覆盖影响,厚度减薄趋势显著,但末端退缩幅度差异很大。基于遥感监测资料以及实地考察数据,三条冰川自1964年以来面积分别减小了21.4%,15.8%和0.3%,末端平均退缩速率分别为41m·a~(-1)、30m·a~(-1)、1.5m·a~(-1)。大冰川大幅退缩对该区域水资源的短期和长期影响作用不容忽视。地形及表碛是影响冰川差异化消融的重要因子,温度升高是造成冰川退缩的重要驱动因素。     

那拉提山冰川变化与气候变化的关系研究

通过1992、2004、2010年的Landsat TM/ETM+遥感影像解译得到了那拉提山三期冰川边界,采用GIS技术研究了冰川的面积和体积变化,并通过昭苏,巴音布鲁克,伊宁三个气象站点1960-2010年的气温和降水资料分析了该区域的气候变化。结果表明:1992-2010年间那拉提山冰川面积减少了27.7%,体积减少了0.27%,且冰川退缩呈现出加速趋势。近40年来,该区域的夏季气温升高,冰川退缩主要受到夏季气温的控制,虽然冬季降水也出现增加,但降水的增加已不能弥补气温升高导致的冰川消融。冰川的加速退缩与该区域夏季气温的显著升高有关。与中国西部其它区域冰川变化的比较发现,那拉提山冰川退缩较快,其原因为该区域海拔较低,冰川规模较小。     

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。     

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。     

近50 a天山乌鲁木齐河源1号冰川变化分析

乌鲁木齐河源1号冰川是我国监测时间最长、资料最为完备的一条冰川.1962年以来,采用5种观测方法共开展过9次地形图测量和3次乌鲁木齐河源区的航空摄影测量.通过对乌鲁木齐河源1号冰川已有观测数据的分析,结合2012年最新观测资料对该冰川近50 a的变化特征进行了深入研究.结果发现,乌鲁木齐河源1号冰川1962年和1980年的面积数据存在偏差.对原始测图重新数字化后,得到1962年和1980年该冰川面积分别为1.91 km2和1.86 km2.2012年采用GPS-RTK测量技术,对乌鲁木齐河源1号冰川进行详细的地形测绘和末端变化观测,结果显示,冰川面积为1.59 km2,其中东支和西支面积分别为1.02 km2和0.57 km2.近50 a来,该冰川退缩率为16.8％.冰川整体处于消融状态,但冰面消融程度存在显著差异.冰面坡度10°区域消融最为强烈.东支南北坡退缩普遍较强,西支北坡退缩快,东北坡面积有所增加,消融速度加快主要受气温和地形共同影响.     

1973-2010年布喀塔格峰冰川波动对气候变化的响应

通过遥感图像处理技术和目视解译方法提取1973-2010年位于昆仑山中段的布喀塔格峰冰川界限,用GIS分析近37a冰川面积变化,并系统地研究其对气候变化的响应情况。结果表明:1973-2010年布喀塔格峰冰帽表现先扩大(1973-1976年)后退缩(1976-2010年)趋势,总面积缩小了5.42%,每年退缩0.14%。分析1960-2010年研究区的气候变化特征,发现布喀塔格峰冰帽退缩的关键因素是气候变暖,年降水量的增加不能够抵消由夏季温度剧烈上升导致的冰川消融率,并且地形条件、地理位置以及冰川规模都是影响冰川波动的重要因素。     

近40年东帕米尔高原冰川变化及其对气候的响应

以1972年、2000年和2011年Landsat Mss/TM/ETM+遥感影像处理和目视解译结果为依据,分析了东帕米尔高原1972～2011年冰川变化情况。结果表明:1972～2011年研究区冰川面积、储量减少了103.97km2和8.04km3,分别占1972年冰川总面积、储量的5.79%和6.69%。但冰川退缩具有不等速性,1972～2000年面积、储量年退缩百分比分别为0.182%和0.212%,而2000～2011年仅为0.045%和0.048%。对流域内两个气象站气候资料的分析表明:1972～2000年冰川快速退缩与1970～1980年气温偏高而降水偏少有关,2000～2011年冰川退缩趋缓与80年代以后相对低温和湿润气候相关。     

30 a来长江源区冰川变化遥感监测

根据地形图、航空相片和Landsat ETM+数字影像,采用比值阈值法对青藏高原东北部长江源区1969/1971-1999/2002年间的冰川变化进行了研究;同时,选取覆盖同一区域（格拉丹东峰北坡）的Landsat MSS (1973年)、Landsat TM (1992年)以及2景2005/2006年获取的1B级ASTER数字遥感影像,进一步分析源区冰川的连续变化规律。结果表明：① 研究区的冰川平均退缩了108.3 m,冰川面积减少了5.3%,其中,色的日峰地区的面积变化率最大,冰川面积减少12.9%;唐古拉山北坡冰川相对处于稳定状态,面积仅减少了4.3%。② 格拉丹东峰北坡冰川面积变化速率不均匀,1969-1973年冰川面积变化最快,平均变化量为-1.16 km²·a^-1,1973年后冰川变化有所减缓,1973-1992年和1992-2002年平均变化量均为-0.59 km²·a^-1,而2002年后冰川面积变化又有所加快,平均变化量为-0.95 km²·a^-1。③ 沱沱河、五道梁和治多3个气象站的气温和降水变化显示,暖季气温升高是导致研究区冰川退缩的主要因素,此外,气温升高的快慢可能是引起上述3个区域冰川变化差异的重要原因之一。     

近50年来天山博格达峰地区冰川变化分析

选取了博格达峰地区的112条冰川,对近50年来该区的冰川变化情况进行详细分析。结合1:5万地形图、Landsat ETM+影像及数字高程模型数据,通过雪盖指数提取的方法,参照专家指导意见进行冰川边界的再次修订,得到1962~2011年该区的冰川变化数据,并分析了过去近50年来冰川变化特征及其对气候变化的响应过程。结果表明:1962~2011年,研究的112条冰川总面积从109.94km2减少到85.88km2,减少了24.06km2,退缩率为21.88%;冰川平均面积从0.98km2减小为0.78km2。结合蔡家湖、乌鲁木齐、达坂城、奇台气象站气象资料分析,天山博格达峰地区冰川萎缩与该地区气温快速上升关系密切,气温上升导致的冰川消融在一定程度上抵消了降水增加对冰川的补给。     

近20 a中国天山东段典型冰川变化及其气候响应

冰川作为重要的淡水资源的存储体,也是气候变化的敏感"指示器"。在干旱半干旱区,冰川变化对人们的生产、生活和生态产生重要的影响。本文基于1990—2015年Landsat TM及ETM+遥感影像数据,利用雪盖指数法(NDSI)和阈值法,分析博格达峰及喀尔力克山的冰川面积变化,结合长时间序列的气温、降水数据分析天山东段典型冰川的气候响应。结果表明:(1)博格达峰与喀尔力克山的冰川均呈现退缩趋势,与气温和降水的变化趋势一致。(2)博格达峰和喀尔力克山冰川面积变化在东南坡向有波动增加趋势,其他坡向则未出现该现象。(3)从两个冰川不同坡向的面积和面积重心分布变化分析,博格达峰冰川面积在东坡方向退缩速率最大,而喀尔力克山的冰川在东北坡方向退缩速率最大。(4)根据栅格气象资料分析,近四五十年博格达地区冰川面积退缩速率大于喀尔力克山地区,并且博格达峰降水量的增加对冰川的退缩起到的作用不大,喀尔力克山的降水量对冰川面积的退缩起到了一定的抑制作用。(5)通过对博格达峰地区和喀尔力克山地区不同坡向的冰川面积与年均气温、年均降水量进行Person相关性分析,博格达峰地区、喀尔力克山地区各个坡向的冰川面积变化与降水相关系数均很小。但博格达峰地区北、东北、东南坡向的冰川面积与区域气温变化相关系数较高,喀尔力克山地区东南、东北坡向的冰川面积与区域气温的相关系数高且显著性明显。分析其原因,在年内尺度上,博格达峰地区、喀尔力克山地区是湿季气温升高所致,干湿两季降水量的增多,并没有使得冰川整体的退缩有所减缓。     

青海高原东部边坡地带降水变化特征及突变分析

利用青海高原东部边坡地带9个地面气象站1961-2000年的降水资料,分析了区域内近40a来降水变化的时空分布特征、变化趋势及突变,结果表明近40a来,区域内东南部和西北部降水存在相反的相位变化,在降水趋势上存在西北部略增加,东南部明显减少的现象;夏季和冬季区域内大部分地方的降水量是增加的,春季和秋季表现为明显的减少趋势;秋季降水在70年代末到80年代初发生突变,80年代后秋季降水量表现为明显的减少趋势,年降水量减少的主要原因是秋季降水量的减少。     

近51a来乌鲁木齐河源区径流特征及对气候变化的响应

基于天山乌鲁木齐河源区1959-2009年的径流与气象记录,采用线性回归、M-K突变检验法和水量平衡模型分析了河源区气候、冰川及融水量的变化特征。研究发现:河源区冰川径流量与冰川物质平衡成负相关关系,过去51a间河源1号冰川融水径流共增加157.48×104m3,冰川融水径流量增加主要是由冰川退缩和降水量增加造成的。自20世纪90年代以后,冰川融水径流量增加显著,但整个河源区径流量却在减少,与气温升高导致蒸散能力增强、地下冰结构变化及冰川融水补给能力下降等有关。     

祁连山北大河流域冰川变化遥感监测

基于1956年地形图和2003年ASTER影像数据,在RS和GIS技术支持下,确定了1956年和2003年的冰川边界,对祁连山北大河流域冰川近47 a来的变化进行了研究。结果表明：该流域372条冰川面积在47 a间共减小了33.56 km²,平均每条减小0.09 km²,变化率-15.42%,冰川末端累计退缩51 015 m。分析显示,小冰川比大冰川消融的更快。对研究区附近气象站近年来的年平均气温、夏季平均气温和年降水量进行分析,认为气温升高是北大河流域冰川快速萎缩的主要原因。与中国西部其他冰川进行对比研究发现,北大河流域冰川消融速率比新疆要快,但较黑河流域及其他子流域要慢,初步推测是由冰川所在区域的气候及冰川自身因素共同作用的结果。     

近50a西北干旱区气候变化对农业的影响

本文选取了西北干旱区21个代表站点1951-2000年逐日气温和逐日降水量资料。用趋势法和百分位阈值法分析年平均气温、年降水量、极端年最低温度、年最高温度和极端降水量变化特征及其各分区极端气候变化趋势。研究结果表明:(1)近50a西北干旱区气温呈上升趋势(0.22℃/10a),1986年后气温明显升高,柴达木盆地和北疆升温较大。近50a西北干旱区年降水量变化和趋势分布,降水变化有增加的趋势(3.2mm/10a),其中北疆降水增加最多。(2)西北干旱区近40a年极端最低温度的天数有减少趋势,平均最低温度天数的减少率为7-8天/40a。而极端年最高温度的天数略有增加趋势,平均增加率为0.5天/40a左右。年最高温度略有减少趋势,平均变率为-0.5℃/40a,年最低温度也有增加趋势,平均变率为1.0℃/40a。西北干旱区近40a极端降水的天数增加了2天/40a。(3)气候变暖对西北干旱区农业既有有利影响,又有不利影响,降水量增加,极端气候事件减少对农业有有利影响。     

西藏羊卓雍错流域冰川-湖泊动态变化研究

基于landsat卫星数据,数字高程模型(DEM)数据以及气象数据,借助遥感和地理信息系统技术,定量分析了1977年到2012年西藏羊卓雍错流域内冰川、湖泊的变化及其原因。结果表明:35年间该流域冰川面积持续缩小,并且在2000年以后有加速退缩的趋势,共减少了58.45km2。湖泊经历了先缩小后增大再加速萎缩的过程,35年来湖泊共缩小了46.19km2。流域35年来年均气温上升明显,尤其是冬季气温上升幅度大,气温的升高是冰川快速退缩的主要原因;湖泊的消涨取决于降水和蒸发的综合作用,冰川和湖泊之间的水文关系不显著。该区域近年来有暖干化的趋势,水资源压力较大。