高亚洲冰川粒雪线高度的时空变化

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粒雪线高度可指示平衡线高度,因此可用于估计物质平衡和气候重建。本文利用Landsat数据、HJ-1A/B数据和DEM数据基于冰雪反照率差异获取了高亚洲典型冰川区和高亚洲冰川的粒雪线高度,分析了粒雪线高度的不确定性,用气象数据验证利用遥感影像获取的粒雪线高度,讨论了粒雪线高度与平衡线高度的关系,总结了近10年典型冰川区的粒雪线高度变化及与气温和降水的关系,分析高亚洲冰川粒雪线高度的空间分布特征及其指导意义。结合气象台站数据,探讨了气温和降水对高亚洲冰川粒雪线高度的影响。本研究主要内容包括:  ⑴近10年典型冰川区的粒雪线高度变化。遥感数据获取的粒雪线高度可能会低估平衡线高度,粒雪线高度不是平衡线高度的近似值;高亚洲冰川近10年粒雪线高度总体呈上升趋势,粒雪线高度升高30-340 m;个别区域冰川的粒雪线高度呈下降趋势(如阿尔泰山区),粒雪线高度下降80 m,气温、降水或二者共同作用影响粒雪线高度,但夏季气温是影响粒雪线高度的主要因子;粒雪区面积、粒雪区面积比率与粒雪线高度的变化趋势相反,总体呈下降趋势。  ⑵高亚洲冰川粒雪线高度的空间变化。朝西南分布冰川的粒雪线高度最高,为5160 m,而朝北分布冰川的粒雪线高度最低,仅为4260 m。朝北比朝南分布冰川的平均粒雪线高度低270m。朝西和朝东分布冰川的平均粒雪线高度分别为4970m和4940m。除冈底斯山、念青唐古拉山、横断山和喜马拉雅山,其他山区的朝南分布冰川的平均粒雪线高度都要高于朝北的。帕米尔山区的朝南分布冰川平均粒雪线高度比朝北的高480 m。阿尔泰山朝南和朝北分布冰川平均粒雪线高度差异最小,为40 m。横断山朝南分布冰川平均粒雪线高度比朝北的低90 m。念青唐古拉山朝南与朝北分布冰川平均粒雪线高度差异最小,为10m。天山典型冰川区朝西分布冰川粒雪线高度低于朝东的,朝南比朝北分布冰川粒雪线高度高。念青唐古拉山南北朝向分布冰川粒雪线高度变化趋势与天山的相反,东西朝向粒雪线高度变化与天山的一致。由于天山位于西风带,西坡为迎风坡,降水多于东坡,南坡受到的太阳辐射多于北坡;而念青唐古拉山位于季风区,南坡受印度季风影响,降水较多,东坡接收的太阳辐射多于西坡,导致粒雪线高度不对称分布。  ⑶高亚洲12个山区里,青藏高原内部的平均粒雪线较高,粒雪线高度一般在5670m以上,其中冈底斯山的平均粒雪线最高,可达5760m,阿尔泰山的粒雪线高度最低(3160 m)。粒雪线高度具有明显的纬度地带性,平均每降低一个纬度粒雪线高度上升133.3m。青藏高原内部的粒雪线高度呈环形分布。根据粒雪线的空间分布特征,可确定季风界线。朝北和朝南分布冰川粒雪线高度与整体冰川的粒雪线高度等值线空间分布特征基本一致。除青藏高原腹地,朝南分布冰川的粒雪线高度都要高于整体和朝北分布冰川的粒雪线高度。季风界线以南,朝南和朝北分布冰川的粒雪线高度差值为负值,季风界线以北,二者的差异为正值。喜马拉雅山中段(84°E~85.5°E),朝北分布冰川的粒雪线高度显著高于朝南分布冰川的粒雪线高度,二者差异为+300 m。帕米尔山区朝南比朝北分布冰川粒雪线最高可高400 m,祁连山、昆仑山和横断山朝南和朝北分布冰川粒雪线高度差异为+100~+200 m。  ⑷高亚洲夏季平均气温为12.6-20℃。青藏高原腹部温度较低,温度为12.6-15.9℃,喜马拉雅山西段南坡、横断山等的气温较高。喜马拉雅山西段和东段的气温差异最大,约为5℃。夏季平均气温等值线分布图式与粒雪线高度等值线图分布类似。季风界线以北,北坡温度低于南坡,导致南坡比北坡粒雪线高度高。高亚洲2010年夏季降水量为20-480 mm,其中苏联天山、帕米尔西部山区附近的夏季降水较少,横断山的贡嘎山夏季降水最多。降水具有明显的纬度地带性,自南向北降水量随纬度降低而增加。季风界线以南比以北的降水量多,粒雪线高度可准确判定季风界线。南坡粒雪线高度高于北坡粒雪线高度。
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