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冰川是气候变化的敏感指示器,也是重要的淡水资源,对局地气候、生态与环境、水资源均有重要影响。受气候变暖的影响,全球冰川普遍处于退缩状态,但冰川变化幅度呈现较大的空间差异。卫星遥感技术的快速发展,为大面积估算冰川进退、冰川面积和冰储量变化提供了技术支持。由于独特的地理位置、复杂的地形条件,念青唐古拉山发育了大量冰川,成为研究冰川、气候变化的最佳场所。因数据源的质量缺陷,念青唐古拉山最新一期的冰川编目未能完成,冰川面积变化模糊不清,冰川物质平衡结果差异较大。 本研究利用两次冰川编目数据、地形图、Landsat影像等分析了念青唐古拉山三个区域的冰川面积变化;基于地形图、SRTM、ALOS和TerraSAR/TanDEM数据,利用不同时期DEM数据及合成孔径雷达差分干涉测量,获取了念青唐古拉山三个区域的冰川表面高程变化,从而估算冰川物质平衡。 念青唐古拉山冰川在过去的45年中,总体上处于退缩状态,退缩速率达到-0.62~-0.71%a-1。在不同区域、不同山系,冰川变化具有一定的差异性,其中冰川面积变化最大区域为念青唐古拉山东段,达到-0.71%a-1,其次是念青唐古拉山中段,面积变化速率为-0.68%a-1,念青唐古拉山西段冰川面积变化最小,仅-0.62%a-1。念青唐古拉山小冰川的面积变化率较大,大冰川的面积变化率较小;在不同海拔高度上冰川面积变化呈正态分布;不同朝向的冰川面积变化差别较大,冰川面积变化基本上与各朝向冰川规模相一致。在不同区域的不同流域,冰川面积变化也具有较大差异。通过对比不同时期的冰川编目数据,念青唐古拉山冰川持续退缩并呈加速退缩的趋势。对比分析1980-2015年念青唐古拉山东段岗日嘎布冰川末端,发现有10条冰川处于前进状态,其余冰川均处于退缩状态。 念青唐古拉山1970/80~2010/14年冰川物质平衡空间差异特征明显,其中念青唐古拉山西段冰川物质平衡最小,仅-0.14±0.04m w.e.a-1,念青唐古拉山东段岗日嘎布地区冰川物质平衡居中,为-0.46±0.08m w.e.a-1,念青唐古拉山中段冰川物质平衡最大,达到-0.49±0.04m w.e.a-1。同一区域,不同流域的物质平衡及变化也存在明显差异。通过对比不同时期的冰川表面高程变化,念青唐古拉山冰川物质平衡持续亏损并呈加速亏损的趋势。念青唐古拉山西段1970-1999年平均物质平衡为-0.13±0.03m w.e.a-1,1999-2010年平均物质平衡为-0.18±0.06m w.e.a-1。念青唐古拉山中段1968-1999年平均物质平衡为-0.53±0.05m w.e.a-1,1999-2013年平均物质平衡为-0.64±0.20m w.e.a-1。念青唐古拉山东段岗日嘎布地区1980-1999年平均物质平衡为-0.24±0.16m w.e.a-1,1999-2014年平均物质平衡为-0.71±0.10m w.e.a-1。在不同高度海拔上,念青唐古拉山冰川物质平衡有所差异,可能的原因是表碛的存在,对冰川消融有加速或抑制作用。在念青唐古拉山东段岗日嘎布地区,有两条冰川表面高程呈现增厚的现象,出现这种现象的原因可能是冰川跃动或降水的波动。 冰川变化的最佳衡量指标是对冰川物质平衡的实地观测,本研究搜集了念青唐古拉山扎当冰川、古仁河口冰川、帕隆藏布4号冰川和10号冰川的实测物质平衡数据,本研究结果与野外实测数据相比较可知,遥感估算物质平衡结果与野外实测具有较高的一致性,基于遥感数据获取的区域性冰川物质平衡结果精度较高,该方法可行可靠。 念青唐古拉山冰川变化受气候变化的影响,与冰川规模、形态、地形等综合因素相关。念青唐古拉山冰川面积变化、冰川表面高程变化及物质平衡与近地面气温和地面降水率变化速率有较好的耦合性。西部冰川面积变化较小,物质平衡亏损较小,而念青唐古拉山西段1979-2012年地面降水的减少速率最小,近地面气温也较为稳定;东部冰川面积变化最大,物质平衡亏损最大,而念青唐古拉山东段1979-2012年地面降水的减少速率最大,近地面气温升温也最为明显。在不同研究时段,念青唐古拉山冰川面积减少、冰川表面高程降低及物质平衡亏损均呈加速的趋势,这与不同时期的近地面气温、地面降水变化速率关系也较为显著。