近50年來天山地區(qū)典型冰川厚度及儲(chǔ)量變化

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1、第67卷第7期地理學(xué)報(bào)Vol.67,No.72012年7月ACTAGEOGRAPHICASINICAJuly,2012近50年來天山地區(qū)典型冰川厚度及儲(chǔ)量變化11,21311王璞玉,李忠勤,李慧林,吳利華,金爽,周平(1.中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所冰凍圈科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/天山冰川站,蘭州730000;2.西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,蘭州730070;3.西南林業(yè)大學(xué)生態(tài)旅游學(xué)院,昆明650224)摘要：冰川儲(chǔ)量變化與冰川水資源量變化以及冰川對(duì)河川徑流的貢獻(xiàn)量密切相關(guān)。在GPR-3S技術(shù)支持下，本研究基于雷達(dá)測(cè)厚數(shù)據(jù)、不同時(shí)期的高分辨率遙感影像、地形圖

2、及實(shí)測(cè)資料，分析了天山三個(gè)典型地區(qū)四條代表性冰川近期厚度及儲(chǔ)量變化特征，并通過對(duì)比探討了造成變化差異的可能原因。結(jié)果表明，1962-2006年烏魯木齊河源1號(hào)冰川厚度平均減薄0.15ma-1，冰儲(chǔ)量虧損26.2×106m3，冰川末端平均退縮3.8ma-1；博格達(dá)峰南坡的黑溝8號(hào)冰川在1986-2009年間，冰舌平均減薄0.57ma-1，冰儲(chǔ)量損失了25.5×106m3，末端平均退縮11.0ma-1；位于博格達(dá)峰北坡的四工河4號(hào)冰川在1962-2009年間冰舌平均減薄0.32ma-1，冰儲(chǔ)量虧損14.0×106m3，末端平均后退8.0ma-1；1964-2008年間

3、，托木爾峰青冰灘72號(hào)冰川冰舌平均減薄0.22ma-1，由此至少造成冰儲(chǔ)量虧損14.1×106m3，末端退縮達(dá)40.0ma-1。對(duì)比分析顯示，青冰灘72號(hào)冰川消融退縮最為強(qiáng)烈，黑溝8號(hào)冰川次之，與烏魯木齊河源1號(hào)冰川、科其喀爾冰川相差不大，稍大于四工河4號(hào)冰川和哈密廟爾溝冰川。這種差異可能與區(qū)域氣候變化和冰川物理特征有直接關(guān)系。關(guān)鍵詞：天山；冰川變化；冰川厚度；冰川儲(chǔ)量；水資源我國(guó)西北內(nèi)陸干旱區(qū)分布著22240條山岳冰川，保存著大量的水資源，是人類社會(huì)、[1]經(jīng)濟(jì)賴以生存和發(fā)展的“固體水庫”。在全球變暖的背景下，自小冰期以來，特別是20[2][3]世紀(jì)80年代以來

4、，我國(guó)內(nèi)陸大部分地區(qū)冰川呈退縮趨勢(shì)，阿爾泰山、天山、喀喇昆侖[4][5][6]山、昆侖山、祁連山冰川均處于退縮狀態(tài)，估計(jì)過去40年我國(guó)冰川儲(chǔ)量減少了3[7]452.77~586.94km(8.1%~10.5%)。大范圍的冰川退縮使得河川徑流量增加，但長(zhǎng)期來看，這種影響很可能會(huì)使得河川徑流減少。這勢(shì)必對(duì)我國(guó)西北內(nèi)陸干旱區(qū)可持續(xù)發(fā)展帶來深遠(yuǎn)的影響。因此，開展冰川變化研究，尤其是冰川厚度及儲(chǔ)量變化研究，對(duì)提高天山冰川變化的認(rèn)識(shí)和為今后新疆地區(qū)的水資源變化分析、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的制定具有重要的意義。在冰川水文學(xué)研究中，冰儲(chǔ)量變化與冰川水資源量變化以及冰川對(duì)河川徑流的貢獻(xiàn)量

5、密切相關(guān)，是冰川變化研究中不可或缺的重要參數(shù)，然而，目前冰川變化的多數(shù)研究集中在面積、長(zhǎng)度方面，冰川厚度、儲(chǔ)量變化方面研究甚少。而冰儲(chǔ)量的計(jì)算首先要解決冰川厚度資料的獲取。隨著探地雷達(dá)(GPR；GroundPenetratingRadar)技術(shù)的發(fā)展，冰川厚度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確獲取成為可能，為冰儲(chǔ)量的計(jì)算提供了可靠的數(shù)據(jù)支持，國(guó)外已有長(zhǎng)時(shí)間的研[8][9-10]究實(shí)踐，國(guó)內(nèi)也取得了許多重要成果。20世紀(jì)80年代初，采用我國(guó)自行研制的B-1型收稿日期：2012-02-24;修訂日期：2012-04-13基金項(xiàng)目：中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)目(KZCX2-EW-311)

6、;國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2010CB951003);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(91025012;41001040;41101066)[Foundation:KnowledgeInnovationProgramoftheChineseAcademyofSciences,No.KZCX2-EW-311;NationalBasicResearchProgramofChina,No.2010CB951003;NationalNaturalScienceFoundationofChina,No.91025012,No.41001040;No.41101066]

7、作者簡(jiǎn)介：王璞玉(1983-),女,助理研究員,主要從事冰川變化與環(huán)境研究。E-mail:wangpuyu@lzb.ac.cn929-940頁930地理學(xué)報(bào)67卷冰川測(cè)厚雷達(dá)，在天山、祁連山、西昆侖山和橫斷山脈貢嘎山地區(qū)二十余條冰川上進(jìn)行過厚度測(cè)量?；谶@些數(shù)據(jù)，建立針對(duì)不同區(qū)域、類型、規(guī)模冰川的儲(chǔ)量—面積經(jīng)驗(yàn)公式，[11-13]估算冰川儲(chǔ)量。新一代探地雷達(dá)設(shè)備更為高效和輕便。例如，加拿大SSI公司生產(chǎn)的pulseEKKO探地雷達(dá)。在配置不同中心頻率的天線后，對(duì)數(shù)十米到上千米厚的冷型冰川[10]進(jìn)行厚度測(cè)量，效果滿意。研究冰川厚度及儲(chǔ)量變化來反映物質(zhì)積累或虧損，是

8、一種估算缺