基于GIS的羌塘高原冰川系統(tǒng)變化及其預(yù)測(cè).pdf

1、羌塘高原以高海拔而廣闊平坦的高原面構(gòu)成青藏高原的主體，又被稱為藏北高原，是高原面保存最完整的區(qū)域。其范圍為昆侖山以南，岡底斯山以北，喀喇昆侖山以東，唐古拉山以西廣袤的高原內(nèi)陸流域地區(qū)。由于處于青藏高原腹部，周圍高山阻隔，降水稀少，羌塘高原冰川面積是青藏高原各山系中最小的。羌塘高原歷經(jīng)晚新生代多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，發(fā)生了東西向和南北向的大斷裂，以及北西西、北東東的斜交斷裂，形成一系列斷塊山和斷陷盆地，這些斷塊山地頂面殘留了大范圍的古夷平面，

2、頂部較為平坦，冰川發(fā)育以高峰或高大山體為中心，呈星斑狀輻射分布的冰帽型或平頂型為主。本文首先根據(jù)冰川系統(tǒng)理論，分析了羌塘高原冰川系統(tǒng)及其子冰川系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征。然后基于地理信息圖譜的理論和方法，結(jié)合遙感和GIS技術(shù)，分析了小冰期以來北羌塘高原中北部典型冰川變化和近幾十年來羌塘高原的冰川變化，及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)。最后利用冰川系統(tǒng)模型預(yù)測(cè)羌塘高原冰川系統(tǒng)對(duì)全球氣候變暖的響應(yīng)，并根據(jù)圖譜方法所獲得的近幾十年來羌塘高原的冰川變化結(jié)果對(duì)模型進(jìn)

3、行檢驗(yàn)。 研究結(jié)果顯示： （1）羌塘高原共有1006條冰川，冰川總面積2070.45k㎡，冰川總儲(chǔ)量188.431km3。本區(qū)平衡線在全國是最高的，多數(shù)在5700m以上，而且有從東向西升高和由南向北降低的趨勢(shì)，但最高值不是在氣溫最高的南部或降水量最少的西北部，而是在木嘎各波和藏色崗日附近。這是降水量從東南向西北減少，氣溫由南向北降低綜合影響的結(jié)果。 （2）采用圖譜方法研究冰川變化，能夠屏蔽各期影像冰川分類中產(chǎn)生的

4、“不兼容”信息，更有效地反映出冰川的變化趨勢(shì)，而其精度的高低依賴于遙感分類的精度。所以，為了提高遙感分類的精度，必須對(duì)分類后的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像增強(qiáng)和目視解譯修正及GoogleEarth輔助修正。 （3）通過對(duì)北羌塘高原中北部小冰期以來和羌塘高原1970s以來的冰川變化分析表明，羌塘高原整體呈萎縮趨勢(shì)，但也有部分冰川處于前進(jìn)狀態(tài)。北羌塘高原中北部小冰期～1970s冰川變化幅度最大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后兩時(shí)段。與中國西部其它地區(qū)冰川相比，這里由于

5、是極大陸型冰川區(qū)，所以冰川較其它山區(qū)冰川相對(duì)穩(wěn)定。但近幾十年來，羌塘高原冰川退縮加劇。 （4）羌塘高原的近幾十年來氣候變化特征：氣溫變暖的趨勢(shì)明顯，特別是暖季月均溫增溫十分顯著，年降水量以上升趨勢(shì)為主，蒸發(fā)量以下降趨勢(shì)為主。但是羌塘高原年降水量的增加和蒸發(fā)量的減少引起的冰川物質(zhì)的積累不足以抵消氣溫升高（包括年均溫、暖季增溫和冷季增溫）所引起的冰川物質(zhì)的虧損。因此，氣溫上升是羌塘高原冰川處于負(fù)物質(zhì)平衡及冰川處于退縮狀態(tài)的主要影響因

6、子。 （5）在氣候變暖的情景下，羌塘高原冰川系統(tǒng)都會(huì)逐漸退縮，冰川的面積都將逐漸減小，冰川儲(chǔ)量也將逐漸縮小，而冰川融水凈流量的變化則比較復(fù)雜，在最初的幾十年或百來年里有增加的趨勢(shì)，在冰川絕對(duì)面積較小時(shí)，冰川融水凈流量也開始減少，并最終與冰川面積同時(shí)消亡。 （6）在同樣的氣候變化情景下，冰川的規(guī)模越小，冰川的可能存在時(shí)間就越短，反之，冰川規(guī)模越大，其可能存在時(shí)間就越長。升溫速率越大，冰川系統(tǒng)的可能存在時(shí)間就越短，反之，冰川

7、系統(tǒng)的壽命就越長。 （7）在直線式升溫模式、直線式升溫降水增加模式、周期性升溫模式和周期性升溫降水增加模式下，冰川系統(tǒng)的總體變化趨勢(shì)是相同的。而且冰川壽命主要取決于升溫速率（ν），其次是降水，而與氣溫的變化模式關(guān)系不大，氣溫的變化模式只影響冰川系統(tǒng)變化的具體過程，對(duì)冰川消亡所需時(shí)間的影響較小。降水的增加能延長冰川系統(tǒng)的壽命。 （8）對(duì)比羌塘高原冰川變化實(shí)際結(jié)果與預(yù)測(cè)結(jié)果的時(shí)段末面積、冰川變化率和變化速率可知，周期性升溫降