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氣候變化對孕災(zāi)環(huán)境的影響
全球氣候變暖導(dǎo)致溫度升高、極端降雨頻發(fā)、雪線上移、冰川消融后退等環(huán)境變化,改變了高原地區(qū)水文地質(zhì)條件和地表孕災(zāi)環(huán)境,加劇了災(zāi)害的頻率、規(guī)模和復(fù)雜性。孕災(zāi)環(huán)境的改變主要體現(xiàn)在水源條件、固體物質(zhì)條件、能量條件和孕災(zāi)條件組合的變化。
水源條件
氣候變化條件下,極端降雨增多,氣溫升高導(dǎo)致冰雪融水徑流增大,冰湖更易潰決,凍土融水增多。
在高寒區(qū)與極高山區(qū),液相水在不同類型災(zāi)害形成中扮演不同的角色。對流體運動型災(zāi)害(如洪水、泥石流和冰湖潰決等),液態(tài)水既是組成成分,又是驅(qū)動力,起決定性作用。對塊體運動型災(zāi)害(如滑坡、崩塌、冰崩、雪崩等),液態(tài)水降低巖土物質(zhì)的內(nèi)摩擦角和黏聚力,增大巖土體自重,改變受力條件,造成崩滑災(zāi)害;或滲入冰雪體的重力裂縫,造成裂縫兩側(cè)固態(tài)水融化使裂縫貫通,引發(fā)冰、雪體失穩(wěn);也可掏蝕坡腳,增大臨空面,改變坡體或冰雪體的受力條件,導(dǎo)致重力主導(dǎo)型災(zāi)害發(fā)生。
據(jù)統(tǒng)計,近年來青藏高原地區(qū)降雨基本呈增加趨勢(0.1—15?mm/10?a,圖?1a),氣溫整體上升(0.20℃—0.55℃/10?a,圖?1b),冰川普遍強(qiáng)烈退縮(退縮率約為?(0.2%—1.2%)/a,圖?1c),且近年退縮幅度逐漸加劇。青藏高原冰湖個數(shù)與面積增加(冰湖擴(kuò)張率約為?(0.3%—1.6%)/a,圖?1d),尤其在?2000?年后,湖泊總數(shù)增加?13%?以上,面積也顯著擴(kuò)張,如阿爾金山、喀喇昆侖、昆侖山等地區(qū)年擴(kuò)張速度均大于1%。冰湖擴(kuò)張一方面降低了冰川水儲量,致使可流動的液態(tài)水大大增加;另一方面,冰湖庫容增大了冰湖潰決的風(fēng)險,也為洪水、泥石流等提供了更好的孕災(zāi)環(huán)境。例如,自?20?世紀(jì)?30?年代以來,西藏境內(nèi)就記載了?30?余次冰湖潰決事件。
圖 1 青藏高原不同地理單元的溫度、降水、冰川及冰湖變化速率
( a )青藏高原不同地理單元的降水變化率;( b )青藏高原不同地理單元的溫度變化率;( c )青藏高原不同地理單元的冰川退縮率;( d )青藏高原不同地理單元的冰湖擴(kuò)展率;圖中, 1 ,喜馬拉雅山; 1 S ,喜馬拉雅南坡; 1 N ,喜馬拉雅北坡;1 E ,喜馬拉雅東坡; 2 ,橫斷山; 2 G ,橫斷山(崗日嘎布); 2 M ,橫斷山(梅里雪山); 2 GG ,橫斷山(貢嘎山); 3 ,念青唐古拉山; 4 ,阿爾泰山; 5 ,昆侖山; 6 ,天山; 7 ,祁連山; 8 ,喀喇昆侖山(獅泉河)溫度升高導(dǎo)致凍土退化,使高寒區(qū)土壤的活動層深度增大,增加了地下水儲水空間,加速了地表水向地下水轉(zhuǎn)化,土體中液態(tài)水的含量易急劇上升。同時凍土退化也造成地表徑流增加,使得流水沖刷河岸和溝床物質(zhì)動力增強(qiáng),利于山洪、泥石流、崩塌等災(zāi)害的發(fā)生。