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藏东南冰川快速退缩与冰湖灾害科学考察报告 版权信息
- ISBN：9787030749680
- 条形码：9787030749680 ; 978-7-03-074968-0
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
藏东南冰川快速退缩与冰湖灾害科学考察报告 内容简介
本书基于野外监测数据、遥感影像并结合过去的考察资料，对藏东南地区过去50多年海洋型冰川和冰湖的变化进行了调查研究，阐明了该地区冰川的能量–物质平衡的基本过程，揭示了冰川面积、厚度、运动速度以及冰川融水变化的幅度、特征、原因，并对藏东南和喜马拉雅山中段的冰湖进行了危险性评估和溃决过程模拟。本书还介绍了目前新研究方法（过程模拟）、新技术（无人机航拍）在冰川和冰湖监测研究中的应用。本书共分7章，内容充实、图文并茂，并附有野外考察照片。
藏东南冰川快速退缩与冰湖灾害科学考察报告 目录
目录
第1章 藏东南海洋型冰川分布特征及研究历史 1
1.1 藏东南海洋型冰川的分布及水热发育条件 2
1.2 藏东南海洋型冰川研究历史 4
第2章 藏东南海洋型冰川表面能量–物质平衡特征13
2.1 冰川表面能量平衡基本组成 14
2.2 冰川表面湍流特征与参数化 16
2.2.1 湍流通量的修正和数据质量控制 16
2.2.2 冰川下垫面上的湍流输送及地表粗糙状况的演化特征 18
2.2.3 标量粗糙度的参数化方案评估 19
2.3 不同类型海洋型冰川能量平衡特征 20
2.3.1 帕隆4号冰川表面能量平衡特征 20
2.3.2 表碛覆盖型海洋型冰川表面能量平衡特征 28
2.4 藏东南海洋型冰川的物质平衡及表碛的影响 32
2.4.1 冰川物质平衡及其模拟 32
2.4.2 表碛对冰川消融及物质平衡的影响 34
第3章 藏东南海洋型冰川快速变化的特征 39
3.1 冰川面积变化 40
3.1.1 小冰期以来的冰川变化 40
3.1.2 现代冰川面积变化 43
3.2 冰川冰量变化及趋势 45
3.2.1 冰量的整体变化格局 45
3.2.2 关键区的冰量变化特征及变化趋势 48
3.3 藏东南代表性冰川的变化 54
3.3.1 阿扎冰川变化 55
3.3.2 帕隆94号冰川变化 60
3.3.3 帕隆12号冰川变化 62
3.3.4 波密24K冰川变化 64
3.3.5 帕隆4号冰川变化 67
3.3.6 帕隆390号冰川变化 69
3.4 无人机测绘在典型冰川变化中的应用与初步结果 69
3.4.1 无人机测绘方法 69
3.4.2 无人机测绘在藏东南若干冰川区的应用与进展 72
第4章 冰川运动速度变化. 77
4.1 冰川运动速度研究意义 78
4.2 冰川运动速度遥感监测方法 79
4.3 藏东南代表性冰川运动速度及变化趋势 81
4.3.1 雅弄(来古)冰川运动速度时空变化分析 81
4.3.2 珠西沟冰川近期运动速度 86
4.3.3 阿扎冰川运动速度 87
4.3.4 帕隆4号冰川运动速度 88
4.3.5 波密24K冰川运动速度 91
4.3.6 藏东南近期冰川运动速度的季节变化 91
第5章 藏东南冰川融水径流特征分析95
5.1 不同类型海洋型冰川的径流特征 96
5.2 藏东南冰川融水径流特征与其他区域对比分析 100
第6章 近期藏东南海洋型冰川快速变化的原因 105
6.1 近期藏东南地区的气候变化 106
6.2 藏东南独*的降水分配格局与冰川响应的敏感性 107
6.3 大气环流的变化 109
6.4 人类活动排放物加速冰川消融 113
第7章 喜马拉雅山中东段冰湖变化调查及潜在风险评估 117
7.1 冰湖研究概况 118
7.1.1 冰湖研究现状 118
7.1.2 冰湖研究方法 122
7.1.3 GLOF建模及灾害评估 122
7.2 喜马拉雅山东段伯舒拉岭地区冰湖及其风险评估 123
7.2.1 研究区概况 123
7.2.2 冰湖和冰川数字化方法 124
7.2.3 近40年来伯舒拉岭地区冰湖和冰川变化 125
7.2.4 伯舒拉岭地区冰湖危险性评估 129
7.2.5 潜在危险冰湖的溃决洪水模拟 137
7.3 喜马拉雅山中段波曲流域冰川及冰湖变化 142
7.3.1 研究区概况 142
7.3.2 波曲流域冰川1975～2010年变化 143
7.3.3 1976～2010年波曲流域冰湖变化 147
7.3.4 次仁玛错冰湖溃决模拟 150
参考文献 153
附录 167
第1章 藏东南海洋型冰川分布特征及研究历史 1
1.1 藏东南海洋型冰川的分布及水热发育条件 2
1.2 藏东南海洋型冰川研究历史 4
第2章 藏东南海洋型冰川表面能量–物质平衡特征13
2.1 冰川表面能量平衡基本组成 14
2.2 冰川表面湍流特征与参数化 16
2.2.1 湍流通量的修正和数据质量控制 16
2.2.2 冰川下垫面上的湍流输送及地表粗糙状况的演化特征 18
2.2.3 标量粗糙度的参数化方案评估 19
2.3 不同类型海洋型冰川能量平衡特征 20
2.3.1 帕隆4号冰川表面能量平衡特征 20
2.3.2 表碛覆盖型海洋型冰川表面能量平衡特征 28
2.4 藏东南海洋型冰川的物质平衡及表碛的影响 32
2.4.1 冰川物质平衡及其模拟 32
2.4.2 表碛对冰川消融及物质平衡的影响 34
第3章 藏东南海洋型冰川快速变化的特征 39
3.1 冰川面积变化 40
3.1.1 小冰期以来的冰川变化 40
3.1.2 现代冰川面积变化 43
3.2 冰川冰量变化及趋势 45
3.2.1 冰量的整体变化格局 45
3.2.2 关键区的冰量变化特征及变化趋势 48
3.3 藏东南代表性冰川的变化 54
3.3.1 阿扎冰川变化 55
3.3.2 帕隆94号冰川变化 60
3.3.3 帕隆12号冰川变化 62
3.3.4 波密24K冰川变化 64
3.3.5 帕隆4号冰川变化 67
3.3.6 帕隆390号冰川变化 69
3.4 无人机测绘在典型冰川变化中的应用与初步结果 69
3.4.1 无人机测绘方法 69
3.4.2 无人机测绘在藏东南若干冰川区的应用与进展 72
第4章 冰川运动速度变化. 77
4.1 冰川运动速度研究意义 78
4.2 冰川运动速度遥感监测方法 79
4.3 藏东南代表性冰川运动速度及变化趋势 81
4.3.1 雅弄(来古)冰川运动速度时空变化分析 81
4.3.2 珠西沟冰川近期运动速度 86
4.3.3 阿扎冰川运动速度 87
4.3.4 帕隆4号冰川运动速度 88
4.3.5 波密24K冰川运动速度 91
4.3.6 藏东南近期冰川运动速度的季节变化 91
第5章 藏东南冰川融水径流特征分析95
5.1 不同类型海洋型冰川的径流特征 96
5.2 藏东南冰川融水径流特征与其他区域对比分析 100
第6章 近期藏东南海洋型冰川快速变化的原因 105
6.1 近期藏东南地区的气候变化 106
6.2 藏东南独*的降水分配格局与冰川响应的敏感性 107
6.3 大气环流的变化 109
6.4 人类活动排放物加速冰川消融 113
第7章 喜马拉雅山中东段冰湖变化调查及潜在风险评估 117
7.1 冰湖研究概况 118
7.1.1 冰湖研究现状 118
7.1.2 冰湖研究方法 122
7.1.3 GLOF建模及灾害评估 122
7.2 喜马拉雅山东段伯舒拉岭地区冰湖及其风险评估 123
7.2.1 研究区概况 123
7.2.2 冰湖和冰川数字化方法 124
7.2.3 近40年来伯舒拉岭地区冰湖和冰川变化 125
7.2.4 伯舒拉岭地区冰湖危险性评估 129
7.2.5 潜在危险冰湖的溃决洪水模拟 137
7.3 喜马拉雅山中段波曲流域冰川及冰湖变化 142
7.3.1 研究区概况 142
7.3.2 波曲流域冰川1975～2010年变化 143
7.3.3 1976～2010年波曲流域冰湖变化 147
7.3.4 次仁玛错冰湖溃决模拟 150
参考文献 153
附录 167
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藏东南冰川快速退缩与冰湖灾害科学考察报告 节选
第1章 藏东南海洋型冰川分布特征及研究历史 藏东南地区位于喜马拉雅山脉*东端、念青唐古拉山脉与横断山脉交汇处，在行政区域上主要包括西藏自治区林芝市的巴宜区、工布江达县、米林县、墨脱县、波密县、察隅县及昌都市的八宿县。藏东南地区是印度季风水汽进入青藏高原的重要通道。丰沛的季风降水和高海拔的地形，使这一地区成为我国季风海洋型冰川的发育中心 （图1.1）。该地区海洋型冰川具有高消融、高补给和高水分转换的特征，对气候变化极其敏感。该地区在研究印度季风与海洋型冰川变化关系方面具有独*的区域优势。 1.1.藏东南海洋型冰川的分布及水热发育条件 冰川是高寒地区降雪积累后经过粒雪化、密实变质成为冰川冰，且达到一定厚度并能在重力作用下缓慢流动的自然冰体。水（降水）、热（气温）及其组合是影响冰川发育的主要气候因子。降水决定冰川积累，气温决定消融。降水的多寡及年内分配和年际变化影响冰川的补给和活动性，而气温的高低影响成冰作用和冰川消融。降水和气温共同决定冰川的性质、发育和演化。 按照冰川的水热发育条件及其物理特征，可以把我国的冰川分为海洋型、亚大陆型或亚极地型和极大陆型或极地型三类（施雅风，2000）：①海洋型冰川，主要分布在西藏东南部和川西滇西北地区，包括喜马拉雅山东段、念青唐古拉山中东段和整个横断山系，现代冰川约13200km2，占我国现代冰川总面积的22%。其特点是发育在季风海洋性气候条件下，拥有较好的水热条件，平衡线高度处的年降水量可达1000～3000mm，夏季温度为1～5℃，冰温为–1～0℃，具有较低的雪线高度及较高的冰川运动速度，冰川的消融期较长，冰川表面多冰井，冰内和冰下河道发育（李吉均等，1986）。②亚大陆型或亚极地型冰川，分布于阿尔泰山、天山、祁连山的大部分、昆仑山东段、唐古拉山东段、念青唐古拉山西段、冈底斯山部分、喜马拉雅山中西段的北坡及喀喇昆仑山北坡，冰川面积达27200km2左右，占我国现代冰川总面积的46%。这类冰川平衡线高度处的年降水量为500～1000mm，年均温为–12～–6℃，夏季温度为0～3℃，20m深度以上的活动层冰温为–10～–1℃。③极大陆型或极地型冰川，分布于中、西昆仑山和羌塘高原、帕米尔高原东部、唐古拉山西部、冈底斯山西段、祁连山的西部，面积约19000km2，占我国冰川总面积的32%。这类冰川平衡线高度处的年降水量为200～500mm，平均气温低于–10℃，冰面夏季气温亦低于–1℃。在极其寒冷干燥环境下，冰面蒸发耗热较大，抑制了融化。 青藏高原东南部属于印度季风亚热带山地气候，位于印度暖湿气流进入青藏高原的水汽通道上，加上地形的强迫抬升，使这里成为青藏高原降水*多和*湿润的地区。从每年的3月开始，雅鲁藏布大峡谷地区（95°E，25°～29°N）就存在一条湿舌，比同纬度的西部地区的降水要强；藏东南察隅地区、滇西北一带雨季自3月开始，与长江中游一带同为我国雨季开始得*早的地区（高登义等，1985）。该地区雨季结束于9月底10月初，可持续7个月之久，是全高原雨季*长的地方（叶笃正和高由禧，1979）。 藏东南季风降水极为丰沛，其拥有东西走向的高大山体，是大型冰川发育的集中区域，面积大于100km2的大型海洋型冰川有4条（表1.1），其中3条位于印度暖湿气流沿雅鲁藏布江大拐弯北上通道的念青唐古拉山南坡，包括西藏境内面积*大、长度*长的恰青冰川（长度35.3km、面积约206.7km2）及其邻近的夏曲冰川和那龙冰川。此外，该地区还发育有12条面积介于50～100km2的冰川。许多大型山谷冰川的冰舌穿越亚高山灌丛草甸带、山地暗针叶林带和针阔混交林带，前端甚至接近亚热带种植区（如易贡茶叶、木瓜）。 此外，由于山脉走向及水汽传输强度的变化，冰川平衡线高度也呈现出明显的空间差异。图1.2显示了雅鲁藏布江流域内沿经向冰川平均平衡线高度、*高和*低平衡线高度的分布。从图1.2可以看出，藏东南海洋型冰川平衡线高度是整个雅鲁藏布江流域*低的，但在空间上呈现明显的差异，*低的冰川平衡线高度为3500m左右，而同一经度处*高的平衡线高度接近6000m，说明藏东南地区冰川发育的水热条件及冰川物理属性在短距离内会发生明显的变化。 藏东南海洋型冰川对于河川径流有着强大的补给能力。研究冰川融水对河川径流的补给能力及预测未来径流的变化，对于该地区水能资源开发及国际河流水资源分配利用等都具有现实意义。因此，需要加大对这一地区冰川的研究力度，建立综合、系统的监测体系，为藏东南及周边地区的生态环境保护和区域可持续发展提供支撑。 1.2.藏东南海洋型冰川研究历史 20世纪70年代，**次青藏高原综合科学考察队在藏东南开展了海洋型冰川的气象–冰川–水文观测，在该地区现代冰川的水热发育条件及古冰川规模等方面取得了重要认识，明确了我国海洋型冰川的基本特征，如水热转换状态、冰川物理及第四纪以来冰川发育序列的大致时间与规模等（李吉均等，1986）。 1973年，科考队选取藏东南地区的阿扎冰川和珠西沟冰川开展详细的冰川观测。科考队在对阿扎冰川进行考察时，曾对察隅曲的东西支流和北坡进行了短期的气象对比观测，发现背风河谷及北坡降水比迎风坡要少得多。1973年7月14日～8月5日，背风坡的古玉乡降水量仅为迎风坡降水量的29%，说明山地气候的复杂性，气象条件在短距离内具有很大的变化，进而影响到冰川分布和发育。根据降水梯度，估算出阿扎冰川雪线附近的降水量可能达到2500mm。 通过对比1933年（英国植物学家F.K.Ward拍摄）、1973年（张祥松拍摄）、1976年和1980年（张文敬拍摄）四次在同一位置拍摄的阿扎冰川照片，发现该处冰量明显减少（图1.3）。通过1973～1976年对阿扎冰川末端的实地观测，发现冰舌末端共退缩了195m，平均每年退缩65m。通过与当地老人的交谈，证明20世纪30～70年代阿扎冰川已经处于退缩状态，大致判断出近50年来冰川共退缩了700m。通过1973年访问居民得知，该地区*大的雅弄（来古）冰川在1940年以前的冰川表面高度与岸边一样，人畜可以顺利通过，目前冰川已大大下降，据此推测雅弄冰川在贡马曲附近（冰舌末端以上约3km处）已经下降了60m（李吉均等，1986）。 1973年7月19日～8月5日，科考队在阿扎冰川表面的两个横剖面（3360m和3482m处）开展短期测量，发现冰川运动速度非常快。其中，日平均运动速度A剖面为0.85m，B剖面为1.38m，以此估算冰川的年运动速度介于270～438m/a （图1.4），冰川整体以块状的底部滑动为主。此外，对该处测杆的重复测量获得了A、B两剖面在观测期内的消融速率，发现在靠近冰川边沿厚达20cm的表碛覆盖处，表碛对于热量的阻隔减弱了冰川表面的消融，日均消融速率介于3.0～3.9cm；而*大的消融速率出现在剖面的中部，日均消融速率A剖面为5.6cm，B剖面为5.0cm。 **次青藏科考过程中，藏东南海洋型冰川–水文综合研究主要集中在波密县城附近的珠西沟冰川（29.9954°N，95.4930°E，14.9km2，中国冰川编目5O282A0032）。珠西沟冰川是一条雪崩补给的海洋型山谷冰川，长9.8km，其中冰舌区长1km。1976年 6～9月，青藏科考队在珠西沟冰川开展冰川水文过程观测，冰川水文站架设在冰川下约6km处的公路桥旁边，海拔2760m，控制面积72.8km2，流域内的现代冰川覆盖率为27.9%。同时在冰川中部侧碛区架设了气象站来开展冰川气象等观测（图1.5）。 **次青藏科考基于冰川水文气象观测资料，明确了我国典型海洋型冰川的径流过程特征并进行了初步的径流分割（图1.6）。基于消融期内的观测结果，发现降水径流过程要比融水径流过程的变化更为强烈。
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