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。     

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.     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

念青唐古拉山西段近40年冰川与气候变化研究

采用1976、1991、2000和2011年Landsat MSS/TM/ETM+影像,以计算机辅助分类和目视解译方法提取的念青唐古拉山西段冰川边界为对比依据,研究了近40a的冰川进退变化。结果表明:近40a念青唐古拉山西段冰川总体处于持续退缩状态,1976-2011年间冰川总面积减少193.9km2,且退缩速率呈现大-小-大的变化特征。研究时段内各坡向冰川退缩幅度不同,东南坡减少14.2%,西北坡减少23%;结合当雄、那曲、班戈和申扎气象站的数据认为,气温升高是冰川退缩的主要原因,三个时段冰川退缩速率的差异主要是各时段升温幅度不同所致;分析了位于研究区东南坡和西北坡当雄、班戈气象站的数据表明,地理位置影响气候变化,同时影响冰川进退。     

近年来祁连山中段冰川变化

基于遥感和实测的方法,对近50 a来祁连山中段,包括黑河流域和北大河流域的冰川变化特征进行了分析。研究表明：1956-2003年,祁连山中段所研究的910条冰川面积共缩小了21.7%。其中,黑河流域冰川面积缩小了29.6%,北大河流域冰川面积缩小了18.7%。小冰川面积变化较大冰川要大,其对气候变化的敏感性较强。由于祁连山中段东西跨度较大,气候和地形等因素的不同,直接造成了冰川变化的区域差异。近期野外考察发现,位于黑河上游的葫芦沟流域,1956-2010年冰川面积缩小了30.1%,近7 a冰川面积缩小的比率达到前期的近5倍,且其中的十一冰川由于消融严重,已经完全分离成2条独立的冰川。雪冰融水径流是该流域中重要的水源,在稳定河川径流、调节其年际变化和年内分配方面发挥着重要作用。     

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。     

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。     

基于遥感的陕蒙交界地区土地利用变化研究

选取陕蒙交界典型地区,利用1989、1999、2001、2002年4期遥感数据,通过土地利用类型变化量和变化率研究该地区土地利用类型变化的空间差异与影响。结果表明:该地区土地利用变化表现为湖泊和林草地/耕地面积减少,沼泽、沙丘稀灌和沙丘面积增加。湖泊和林草地/耕地面积减少了29.20km2和256.75km2,分别减少32%和16%;沼泽、沙丘稀灌和沙丘面积增加了20.60km2、131.89km2和129.7km2,分别增加了70%、7%和28%。影响因素分析表明,近20年来该地区气候变化呈暖干化的趋势,气温上升、降雨量下降;同时,陕蒙交界地区近20年来总人口增加了一万多,羊只数增加了3倍多,农业和畜牧业发展迅速,对当地的土地利用格局变化产生重要影响。     

乌鲁木齐河源1号冰川东西支变化特征研究

利用乌鲁木齐河源区气温、降水资料以及1号冰川变化数据,分析了1号冰川东支和西支冰川变化特征的异同,并运用物质和能量平衡理论对1号冰川加速消融和特征变化进行解释。研究表明:1号冰川东支和西支冰川变化特征的差异是由各自冰川形态、海拔、地形、面积规模等不同所导致的,而气温升高和太阳短波辐射吸收率增加是1号冰川加速消融和特征变化的两个重要原因。     

近50年陕甘宁地区气候变化特征分析

根据陕甘宁地区气温、降水和蒸发量资料,运用回归分析、趋势分析和5年滑动平均法,分析该区1955-2004年的气候演变过程,比较不同气候要素在不同阶段的变化特点,特别是退耕还林近5来气候的变化趋势。结果表明:50年来年均温呈明显上升趋势,冬春温增幅较大;降水呈减少趋势,夏秋季降水急剧减少;蒸发量减少。近5年来,温度保持在较高水平,秋冬季降水有所增加,降水变率增大。最后,初探了陕甘宁地区气候变化的原因,肯定该区仍处于暖干期,指出气候变化特征对该区生态建设的指导意义。     

苏干湖流域冰川、湿地对气候变化的响应研究

苏干湖(包括大、小苏干湖)是祁连山西段山间内陆河流域尾闾湖泊，所在流域仅有少量牧业活动。研究湿地和冰川对气候变化的响应，可为未来水资源保护和利用决策提供支撑。以苏干湖流域气象数据、遥感影像、冰川编目数据、水文监测数据等为基础，识别流域气候变化拐点，分析冰川变化规律、河湖湿地的演变以及冰川和湿地对气候变化的响应。结果表明：1)1956年以来，苏干湖流域年均温呈上升趋势，年降水量先减少后增加，流域气候经历了冷湿-暖干-暖湿等一系列变化。2)冰川的数量、面积和储量都在持续减少，冰川消融加剧。其中≤0.1km²的小冰川数量和面积呈增加趋势，冰川规模越小则越易发生消融。3)1995-2020年地表河流总流程由302.16km延长到325.29km,增长了23.14km;主干河流大哈尔腾河的径流量、径流深都在增加。4)湖泊的面积和水位同步变化，其中大苏干湖面积和水位都有所上升，小苏干湖面积和水位则基本不变。     

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。     

西辽河流域近60年来气候变化趋势分析

采用Mann-Kendall法,以实测站点数据为基础,选取降水和气温两个主要气象要素指标,对西辽河流域1951~2006年来的气候变化趋势进行了分析。研究结果表明:1)近60年来,西辽河流域降水量总体呈减少趋势,但趋势不明显。变化序列可以划分为三个阶段:1951~1984年平均降水量呈减少趋势;1985~1995呈增加趋势;1996~今年降水呈减少趋势;三个阶段趋势都不显著。近60年来春季降水变化大,夏、秋、冬三季降水量呈减少趋势,冬季减少明显。2)西辽河流域气温在20世纪90年代以前变化不明显,上世纪90年代至今气温显著增高,目前仍在上升阶段,近60年来全年各月气温都呈显著增加趋势。     

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。