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近?50?年來冰川變化的時(shí)空格局及其原因
廣義的冰川變化研究,包括冰川物理屬性、冰川化學(xué)成分以及冰川侵蝕、沉積地貌過程的變化等多個(gè)方面。現(xiàn)代冰川變化研究,大多考慮冰川變化與氣候、水文過程之間的關(guān)聯(lián),因此更多地關(guān)注冰川平衡線高度、面積、物質(zhì)平衡、長度、積累區(qū)范圍以及冰川溫度等方面的研究。考慮到目前青藏高原及周邊地區(qū)冰川觀測與研究資料的限制,這里僅對冰川平衡線高度、面積、物質(zhì)平衡這?3?個(gè)要素過去幾十年的變化進(jìn)行分析和討論,并在宏觀尺度上對青藏高原及周邊地區(qū)冰川面積和物質(zhì)平衡變化的空間格局特征進(jìn)行系統(tǒng)綜合分析。
冰川平衡線高度變化
冰川平衡線高度是冰川上年物質(zhì)積累與年物質(zhì)損耗相等位置處的海拔高度。冰川前進(jìn)、退縮或消亡的命運(yùn)直接由冰川平衡線高度變化決定。相對于冰川穩(wěn)定態(tài)或物質(zhì)平衡為零時(shí)的平衡線高度而言,如果平衡線高度升高,那么冰川就會因消融增強(qiáng)而退縮,而且當(dāng)冰川平衡線高度升高并超過冰川頂部時(shí),冰川將會最終消亡;反之,如果平衡線高度下降,冰川就會因物質(zhì)積累增多而前進(jìn)。與冰川的其他特征參數(shù)(如長度、面積等)變化相比,平衡線高度變化是氣候變化最直接的反映。冰川平衡線高度只能通過實(shí)地觀測和計(jì)算才能獲得。
在全球范圍內(nèi),具有?50?年以上長期連續(xù)觀測記錄的冰川其數(shù)量不足?40?條。在整個(gè)青藏高原及周邊地區(qū),只有天山烏魯木齊河源?1?號冰川和圖尤克蘇冰川、祁連山七一冰川和阿爾泰山小阿特魯冰川等少數(shù)幾條監(jiān)測冰川具有長期的觀測記錄。這些監(jiān)測冰川的觀測結(jié)果表明,近幾十年來它們的平衡線高度均呈上升趨勢。例如,烏魯木齊河源?1?號冰川和圖尤克蘇冰川的平衡線高度在?1960—2013?年時(shí)期分別升高了約?116?米和?80米,小阿特魯冰川平衡線高度在1983—2007?年時(shí)期升高了約?142?米,七一冰川平衡線高度在過去?50?年間的上升量超過了?250?米,并且?2016?年其平衡線高度接近該冰川的頂部。由于青藏高原及周邊地區(qū)監(jiān)測冰川的數(shù)量極其有限,目前無法獲得該區(qū)域平衡線高度變化的空間特征。今后應(yīng)該在青藏高原及周邊地區(qū)不同山區(qū)開展冰川監(jiān)測工作,同時(shí)利用遙感資料開展冰川雪線高度的重建工作,以充分揭示青藏高原及周邊地區(qū)平衡線高度/雪線高度的時(shí)空變化特征,為高海拔氣候變化重建和冰川變化原因分析提供科學(xué)基礎(chǔ)。