没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
入湖冰川物质平衡序列重建与分析——以喜马拉雅山北坡龙巴萨巴冰川为例.docx
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 113 浏览量
2023-02-23
20:19:56
上传
评论
收藏 578KB DOCX 举报
温馨提示
试读
34页
入湖冰川物质平衡序列重建与分析——以喜马拉雅山北坡龙巴萨巴冰川为例.docx
资源推荐
资源详情
资源评论
0 引言
入湖冰川(lake-terminating glacier)受冰前湖(proglacial lake)影响,
相较其他类型冰川物质损失更明显
[ 1-6 ]
。在湖-冰物质和能量交换过程影响下
[ 7-8]
,入湖冰川末端加速退缩
[ 9-10]
,表面流速更快
[ 11-12]
,最终导致冰川减薄
速率高于其他类型冰川
[ 1, 13]
。冰川物质快速损失也促进冰湖规模加速扩张
[ 10,
14-15 ]
,增加了冰湖的溃决概率和风险
[ 16-17]
。获取不同因素对入湖冰川物质损
失的影响,并建立长时间尺度冰川年物质变化序列,是分析入湖冰川对气候变
化的响应特征,以及研究未来冰湖扩张和溃决风险的基础。
入湖冰川的物质损失,主要包括表面消融、末端冰崖消融和崩解等,最终
表现为冰川末端退缩和厚度减薄
[ 10,18]
。其中,末端崩解和消融以及冰体流动,
共同决定了冰川末端变化特征;冰川厚度减薄,是表面物质平衡(surface mass
balance, SMB)和冰体流动共同作用的结果
[ 18]
,并导致冰川表面高程发生
变化
[ 1, 19]
。冰川末端位置及变化特征可基于 Landsat 系列等卫星影像进行提
取
[ 5]
,表面高程变化目前主要通过大地测量法直接获取,或采用物质平衡模
型进行模拟
[ 2-3]
。受数据时间和质量限制,大地测量法只能获取一定时间尺度
的表面高程变化特征
[ 2]
;而考虑表碛覆盖影响的冰川表面能量-物质平衡模型
[ 20]
,能反映高时空分辨率的冰川 SMB 序列,并揭示冰川对气候变化的响应
特征,在冰川物质平衡研究中得到了广泛运用
[ 13, 21-23]
。
龙巴萨巴冰川位于喜马拉雅山中部,是典型的表碛覆盖型入湖冰川,其冰
前湖溃决风险“非常高”
[ 24 ]
。在过去 30 a 间,冰川面积较 1988 年退缩了 3%,
导致其冰前湖面积扩张了 164%,储水量增加 237%,持续的母冰川末端退缩
和融水径流将进一步增加冰湖溃决风险
[ 10]
。本文以龙巴萨巴冰川为例,通过
模型估算 SMB,并结合冰川流动和末端退缩特征,重建 1989—2018 年入湖
冰川物质变化序列,并分析和探讨了冰川 SMB 对气候变化的响应特征。本文
的研究方法和结果,可为未来气候变化情境下的入湖冰川物质变化以及冰湖溃
决风险评估研究提供参考。
1 研究区概况
龙巴萨巴冰川(27°54′18″ N、88°06′28″ E)位于喜马拉雅山北坡的朋曲
流域,是叶如藏布支流给曲的源头之一(图 1)。冰川在海拔 5 514~7 424 m
范围 内发 育, 平均 海拔 6 276 m,2018 年冰 川中 流线 长度 为( 8 274±15)
m,覆盖面积(29.551±0.617) km
2
,总冰储量达 3.317 km
3[ 10]
。冰川冰舌
部分表碛较为发育,表碛覆盖面积(1.1 km
2
)占总冰川面积的 3.7%
[ 25]
。冰
川 发 育 地 区 气 候 变 暖 特 征 明 显 , 1979—2018 年 间 年 均 气 温 升 高 速 率 为
0.029~0.036 ℃⋅a
-1[ 10 , 26 ]
,高于喜马拉雅山中部和全球的平均增温水平
[ 19,
27]
;而降水变化趋势与喜马拉雅山中部相反,近 30 a 间年降水量以平均 1~4
mm⋅a
-1
的速度增加
[ 10,26]
。受气候变化和冰湖作用影响,龙巴萨巴冰川在过去
30 a 出现了明显退缩,冰川面积平均每年减少(0.033±0.001) km
2
,冰厚平
均减薄率为(0.34±0.04) m⋅a
-1
,但面积和厚度变化率均低于喜马拉雅山地
区同类型 冰 川的平均水平
[ 1 , 10 ]
,也低于 相 邻波曲流域入湖冰川的平均水平
[ 19]
。
图 1
图 1 龙巴萨巴冰川位置
Fig. 1 Location of Longbasaba Glacier
2 数据与方法
2.1 数 据 来 源及 预 处 理
龙巴萨巴冰川/冰湖底部地形,以及 1988—2018 年冰川边界和流速、冰川
末端位置和物质损失等数据,基于 Wei 等
[ 10]
的研究成果获取,其他数据来源
及用途见表 1。龙巴萨巴冰川表碛覆盖边界,基于 1989—2018 年 Landsat 影
像数据人工提取;基于 2002 年 ASTER 多光谱数据提取的热阻系数对表碛厚
度予以表征
[ 28]
;基于 1980 年中国历史地形图
[ 10]
,以 50 m 高程间隔将龙巴
萨巴冰川划分成 38 个高程带进行模型模拟。作为模型气象驱动数据的 1988—
2018 年日均气温和日降水量,提取自中国地面气象要素驱动数据集(China
Meteorological Forcing Dataset, CMFD)
[ 29]
。其中,采用龙巴萨巴冰湖出
水口处自动气象站的 2013—2018 年实测数据
[ 30]
(图 1),对 CMFD 日均气
温进行校正;研究区架设的自动气象站无降水数据,因此基于中国地面国际交
换站气候资料日值数据集(V3.0),获取离研究区最近的定日国家气象站数据,
对 1988—2018 年的 CMFD 日降水量进行校正。冰川表面风速与物质平衡相关
性较弱
[ 31-33]
,本研究利用自动气象站获取的多年日均风速作为模型输入数据。
相对湿度基于 Bolton
[ 34]
提出的方法,利用 CMFD 日均比湿和日均大气压数据
计算,并采用自动气象站获取的日均相对湿度进行检校。基于高亚洲地区冰川
厚 度 变 化 格 网 数 据 集 ( HMA_Glacier_dH )
[ 35 ]
, 获 取 1975—2000 年 和
2000—2016 年等两个时期的冰川表面高程变化
[ 10]
,并对冰川 SMB 模型估算
结果进行检校。
表 1 研究所用数据列表
Table 1 List of data used in this study
数据/传感器
参数/数
量
年份
分辨
率
用途
Landsat
TM/ETM+/OLI
34 景
1989—
2018
30
m
表碛覆盖
范围提取
ASTER VNIR/TIR
1 景
2002
90
m
表碛热阻
系数提取
CMFD
日平均气
温/日降
水量/日
平均比湿
/日平均
大气压
1988—
2018
0.1°
物质平衡
模型驱动
自动气象站数据
日平均气
温/日平
2013—
2018
—
气温/相
对湿度检
数据/传感器
参数/数
量
年份
分辨
率
用途
均相对湿
度/日平
均风速
校;物质
平衡模型
驱动
中国地面国际交换站气
候资料日值数据集
(V3.0)
日降水量
1988—
2018
—
降水量检
校
中国历史地形图
—
1980
30
m
冰川高程
带划分
HMA_Glacier_dH
—
1975—
2016
30
m
物质平衡
模型结果
检校
新窗口打开| 下载 CSV
2.2 冰 川 SMB 估算 与 检 校
考虑到龙巴萨巴冰川冰舌部分表碛覆盖广泛分布(图 1),采用 Zhang 等
[ 20]
提出的冰川表面能量-物质平衡模型对冰川 SMB 进行估算(图 2)。在高
程带内模型将冰川分为裸冰区和表碛覆盖区两部分,则表面消融能量 QMQM
为这两部分消融能量之和。
裸冰区 QM=(1−α)R↓S+R↓L+R↑L+QS+QL+QR+QG裸冰区 QM=1-
αRS↓+RL↓+RL↑+QS+QL+QR+QG
(1)
图 2
剩余33页未读,继续阅读
资源评论
罗伯特之技术屋
- 粉丝: 3652
- 资源: 1万+
下载权益
C知道特权
VIP文章
课程特权
开通VIP
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功