近50多年来祁连山中段黑河流域冰川变化的分析研究.pdf

Study on glacier changes of the Heihe River Basin in the middle of Qilian Mountains over the Past 50 Years Xia Mingying 西北师范大学 Northwest Normal University 二零一三年五月 I 摘 要 冰川以固态水的形式予以库存, 深刻地影响着地球上的气候变化, 不仅如此, 它还能影响局地的小气候和生态环境。山岳冰川是许多大江大河发源地,特别对于干旱地区是维持生产、生活的重要水源之一,作用极为重要。冰川是气候变化的敏感指示剂,在全球性气候转暖的背景下, 中国西部冰川出现了不同程度的退缩。对过去 50 年黑河流域冰川变化的研究,不仅可以掌握本区冰川规模大小和分布特征,还能了解冰川变化速率及其对气候变化的响应,进而为该流域冰川淡水资源合理利用及保护等提供评估的基础。本文运用 GIS 、 RS 技术,选取了多时像遥感数据和影像进行统计和分析。主要研究了近 50 多年黑河流域冰川的数量、面积、长度、末端海拔和末端朝向的变化状况。另外,分析了研究区 1957~2010 年的气温和降水时空变化特征及其变化趋势,讨论了冰川变化对气候变化的响应关系。 1957-2010 年,黑河流域山区气候增温速率为 ~ ℃/10a ,远高于全球平均升温率 ℃/10a ,该流域山区气候正处于快速变暖的趋势,这是该区冰川快速退缩和消亡的主导因素。降水增加速率为 ~ ,但未能阻止冰川的趋小、趋少的势头。该区年降水量和夏季降水都增加显著,但是夏季降水多是降雨形式,这不仅不利于冰川的积累,反而有利于冰川的消融。在气温持续升高的影响下,降水对冰川的动力积累作用效力减弱。 黑河流域冰川数量和面积在 1956 年(第一次冰川编目) 共 428 条, km 2 ; 1990 年为 421 条, 2 ; 2010 年为 404 条, km 2 。近 50 多年共计数量减少 24 条,面积缩减 2,尤其在 1990-2010 年,冰川的消融速度明显加快。 1956-2010 年,黑河流域冰川退缩显著,末端海拔平均上升了 57m , 上升速率约为 ; 冰川末端长度平均退缩了 164m , 长度缩短比率为 % 。研究区冰川数量主要集中在黑河流域上游、梨园河、马营河、柯柯里河和大河五个流域,约占整个流域的 73% ;冰川面积主要分布于黑河流域上游、梨园河、马营河、柯柯里河、大河和摆浪河六个流域,约占整个黑河流域的 84% 。黑河流域大型冰川数量匮缺,小型冰川众多。据统计,冰川规模< 2 、 ~ 2 、 ~ 1km 2 和 1 ~ 2km 2 是黑河流域冰川的主要规模等级。以 2010 年冰川数据为例,规模等级< 2 和 ~ 2 的冰川数量之和占该区的 % ;规模等级 ~ 2 、 ~ 1km 2 和 1 ~ 2km 2 的冰川面积之和占该区的 % 。 1956 ~ 2010 年, 黑河流域冰川规模等级< 2 、 ~ 2 、 ~ 1km 2 、 II 1 ~ 2km 2 、 2 ~ 5km 2 的冰川面积退缩率分别为 % 、 % 、 % 、 % 、 % , 表明冰川面积越小,对气候变化的响应更为敏感。可见,冰川退缩量的多少和速度,除与气温和降水因素有直接的关系外, 冰川自身的规模状况也是一个重要因素。祁连山中段黑河流域冰川的面积变化和年均变化率与中国西部其他部分冰川都表现出冰川消融显著,数量减少、面积减小的趋势,不过,本研究区的冰川年均面积变化速度普遍比中国西部其他区域冰川要更快些, 这与该区冰川大多是小型冰川有关。关键词: 冰川变化;遥感;气候响应;黑河 III Abstract The glacier is a solid reservoir and a pr ofound impact on climate changes. It can also affect the local micro-climate and eco logical environment. Mountain glaciers are the headstream of many large rivers. Espe cially, as water resources, it is very importan