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中国冰川数量分别占全球和亚洲中纬度地区的39.3%和47.8‰是中纬度地区冰川最多和规模最大的国家,也是世界荒漠区和贫水国中冰川最多的国家。冰川作为高山固体水库具有调节多年径流的良好作用,是干旱地区稳定可靠的水资源。冰川以及融水不仅是绿洲形成、发展和稳定的基础,而且是环境必要和有机的组成部分,特别是在干旱、半干旱地区灌溉水资源中占有特别重要的地位。同时冰川研究对冰湖溃决、泥石流等灾害研究也有重要意义。冰川是气候变化的指示器。受气候变化的影响,全球冰川发生了显著变化,中国西部地区也尤为显著,其气候效应、环境效应和资源效应日趋显著,同时中国西部各山区近十年来冰川变化差异较大。因此冰川编目和冰川变化研究对于区域水资源和气候变化有着广泛和深刻的科学意义。
雅鲁藏布江水系发源于喜马拉雅山北坡的杰马央宗冰川,在其下游的派脱-墨脱间形成著名的“U”字形大拐弯及世界最大的峡谷。雅鲁藏布江径流不仅影响着藏东南的水资源,也对下游的印度和孟加拉国的生产和生活产生重要的影响。在外流区中,雅鲁藏布江流域冰川最为发育,其冰川面积和冰储量分别占外流区相应冰川总量的60.5%和63.8%,是外流区中冰川数量最多和规模最大的流域。冰川融水成为流域内河流补给的重要来源。雅鲁藏布江流域是印度季风进入青藏高原的入口,印度季风严重影响着流域内的冰川分布。气温和降水的空间分布及其差异对流域内的冰川分布和变化空间差异有着显著影响。
本文对第一次雅鲁藏布江流域冰川编目结果中的冰川边界错误、遗漏和属性错误进行了修正;同时利用地理信息系统软件和程序从91幅1999~2008年间的卫星影像中提取雅鲁藏布江流域的冰川边界以及空间目录和冰川属性集,完成了第二次雅鲁藏布江流域冰川编目;对第二次冰川编目的结果进行分析,探讨了2004年流域内冰川分布特征;对比两次冰川编目的结果探讨了1976~2004年间流域内的冰川变化特征;初步分析了冰川分布和变化的原因以及影响。通过对比研究获得了以下初步结果:
1)对第一次冰川编目后,全流域总冰川面积由原来的14492.86km2修正到了14726.66km2,增加了1.6%,平均冰川面积由1.34km2修正为1.36km2,增大了1.5%,而最大冰川面积经修正后由206.70km2变成了204.36km2,减少了1.1%。完成了雅鲁藏布江流域55%的第二次冰川编目,结合两次冰川编目结果显示2004年流域内分布着10698条冰川,总冰川面积为13217.12km2,平均面积为1.24km2,最大的冰川面积为190.84km2,最大的冰川仍分布在易贡藏布子流域。全流域内易贡藏布子流域的冰川最为发育,贡献了最大的冰川数量、冰川面积和平均冰川面积(2.0km2)。
2)冰川面积小于1.0km2的冰川占全流域总冰川数量的77%,而冰川面积仅占全流域冰川面积的18%。在14个冰川规模分类等级中,0.3~1.0km2等级内分布的冰川数量最大,所占比例为25%,而最大的冰川面积由2.0~5.0km2等级所贡献。小型冰川贡献了主要的冰川数量,大型冰川贡献了主要的冰川面积。
3)流域内东和东北向的冰川最为发育,冰川平均坡度集中在20~40°的坡度段内;在4650~5550m海拔高程带上分布着全流域59%的冰川数量;冰川雪线从西至东呈递减趋势。
4)流域内74%的冰川数量分布在雅鲁藏布江北岸,51%分布在东段,70%为海洋型冰川,3种分类对应覆盖冰川面积所占的比例分别为74%,69%和83%,流域从西至东冰川数量和冰川面积呈逐渐增大的趋势,印度季风迎风坡的冰川数量和冰川面积比其他区域大。
5)1976~2007年间流域内冰川变化明显,冰川数量减少了14%,总冰川面积由第一次编目结果中的6864.28km2减少到了5399.27km2,减幅为22%,平均冰川面积的变化率为-8.8%,由第一次编目结果中的1.23km2减少到了1.12km2。流域内消失冰川主要为面积较小冰川,共有1364条,覆盖冰川面积为260.08km2,分别占到了全流域的24%和4%;全流域有491条冰川分离成了多条冰川,占到了全流域的9%。规模较大冰川退缩面积相对较小,消失冰川的面积规模均小于2.0km2,面积小于0.02km2的冰川都消失。冰川变化的空间差异明显,流域从西向东冰川变化幅度呈逐渐减弱的趋势,江南北两岸冰川面积变化差异不大,流域内大陆型冰川面积变化幅度大于海洋型冰川。
6)雅鲁藏布江流域是对气候变化最为敏感的区域之一。1961~2005年间流域内气温和降水变化明显。分析表明冰川规模影响单条冰川变化幅度,气温和降水变化的综合作用显著影响着流域内冰川变化空间分布特征,降水是影响冰川变化空间差异的关键因素。
7)雅鲁藏布江流域内的冰川变化影响着该流域以及下游的水资源以及居民的生产和生活。冰川面积变化对流域内的畜牧业、农业和水能利用有着严重影响,冰川退缩以及冰川面积加速消融增大了冰川洪水、冰湖溃决以及泥石流等灾害的风险和程度。冰川变化的监测和分析对潜在风险和灾害的监测和预报具有重要意义。