冰川是氣候變化的天然指示器。冰川物質(zhì)平衡是聯(lián)結(jié)冰川波動(dòng)與氣候變化的關(guān)鍵因子,是冰川對(duì)氣候變化的直接反應(yīng)。因此開展冰川物質(zhì)平衡的觀測(cè)與模擬,進(jìn)行物質(zhì)平衡與氣候要素關(guān)系的相關(guān)研究,從而揭示出冰川消融機(jī)理和水循環(huán)規(guī)律,可以為其所在區(qū)域水資源的調(diào)查和評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。在冰川/積雪研究中,遙感技術(shù)因其宏觀、綜合、動(dòng)態(tài)和快速等優(yōu)越性,被科學(xué)家們廣泛地應(yīng)用于冰凍圈的全球性變化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),為缺乏傳統(tǒng)冰川學(xué)方法地區(qū)的冰川物質(zhì)平衡監(jiān)測(cè)提供了有力的研究手段。本文以烏魯木齊河源1號(hào)冰川（以下簡稱烏源1號(hào)冰川）、老虎溝12號(hào)冰川、七一冰川為例,基于SNOWMAP算法和積累區(qū)面積比率法,利用Landsat和Sentinel-2號(hào)遙感數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model-DEM）和野外觀測(cè)數(shù)據(jù)（物質(zhì)平衡、平衡線高度和積累區(qū)面積比率）等資料系統(tǒng)完成了研究期間（1989-2018）的冰川平衡線高度、積累區(qū)面積比率和物質(zhì)平衡的監(jiān)測(cè)。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合氣溫、降水量等數(shù)據(jù),分析了冰川物質(zhì)平衡變化對(duì)氣候的響應(yīng),并對(duì)遙感方法和積累區(qū)面積比率法在此區(qū)域的可行性及應(yīng)用性進(jìn)行了分析論證和初步的探索。已有研究表... 

【文章來源】：西北師范大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

物質(zhì)平衡年內(nèi)過程及相關(guān)定義（以夏季積累型冰川為例）

2冰川物質(zhì)平衡遙感監(jiān)測(cè)原理12以上依次為裸冰和積雪。第三，在物質(zhì)平衡極端負(fù)值的年份，冰川強(qiáng)烈的消融使得表面前一年的積雪全部消融殆盡，粒雪出露于冰川表面，附加冰帶和粒雪區(qū)均開始消融，此時(shí)的雪線實(shí)際上是粒雪線（圖2-2A3位置），而平衡線高度則高于雪線（粒雪線）高度，甚至超過冰川最高處，此時(shí)的雪線高度是不能用來指示平衡線高度。雪線（粒雪線）以下是裸冰，以上是粒雪，但均屬于消融區(qū)。圖2-2冰川消融期末粒雪線、雪線、附加冰帶位置示意圖[23]Fig.2-2Schematicdiagramofthelocationofthegrainsnowline,snowline,andadditionalicebeltattheendoftheglaciermeltingperiod[23]2.1.4平衡線和平衡線高度冰川上某一時(shí)段內(nèi)物質(zhì)平衡為零的所有點(diǎn)的連線稱為平衡線（equilibriumline-EL），在沒有特別說明時(shí)，平衡線指物質(zhì)平衡年末，冰川表面積累和消融代數(shù)和為零的點(diǎn)的連線[1,7]。平衡線將冰川分為積累區(qū)和消融區(qū)。冰川上僅當(dāng)所有物質(zhì)交換發(fā)生于冰川表面且無附加冰時(shí)，平衡線與雪線（snowline-SL）重合。對(duì)于以冷滲浸和滲浸-凍結(jié)成冰為主的大陸型冰川，平衡線與粒雪下界之間有一個(gè)附加冰帶，粒雪的下界高于平衡線，附加冰的下界為平衡線。平衡線高度指冰川表面平衡線所對(duì)應(yīng)的平均海拔高度。中緯度夏季消融期末的冰川雪線（水文年末的雪線）高度可以指示平衡線高度（equilibriumlinealtitude-ELA），這一結(jié)論在中緯度山地冰川被證實(shí)[7,55,69,75-76]，因此平衡線高度的變化可以從遙感（航片或衛(wèi)星影像）重建。但由于在遙感影像獲取時(shí)冰舌附近被新降雪覆蓋，某些年份冰川的雪線高度明顯低于平衡線高度，雪線高度可以指示平衡線高度的前提是遙感影像上獲取的雪線足夠清晰[86-87]。在年凈平衡等值線圖上，bn=0

2冰川物質(zhì)平衡遙感監(jiān)測(cè)原理13的等值線就是當(dāng)年平衡線的位置，bn＞0的地區(qū)是積累區(qū)，bn＜0的地區(qū)是消融區(qū)。積累區(qū)面積Sc與整個(gè)冰川面積（S）之比（Sc/S），叫作積累區(qū)面積比率（Accumulationarearatio，簡稱AAR）（圖2-3）。圖2-3烏源1號(hào)冰川物質(zhì)平衡等值線圖[7]Fig.2-3ContourmapofmassbalanceinGlacierNo.1[7]2.2傳統(tǒng)物質(zhì)平衡計(jì)算方法物質(zhì)平衡觀測(cè)主要有花桿雪坑觀測(cè)法、重復(fù)地面立體攝影測(cè)量法、水量平衡法等[7]。另外，通過高精度RTK-GPS進(jìn)行冰川表面高程變化測(cè)量和微變形雷達(dá)及遙感等手段，也可以獲取物質(zhì)平衡信息。傳統(tǒng)的花桿雪坑觀測(cè)法有較長歷史，相比其它方法更為成熟。1.單點(diǎn)物質(zhì)平衡計(jì)算根據(jù)物質(zhì)平衡花桿點(diǎn)或雪坑在特定時(shí)期內(nèi)的觀測(cè)，可計(jì)算得出觀測(cè)時(shí)期內(nèi)觀測(cè)點(diǎn)的物質(zhì)平衡（圖2-4）。因此，某時(shí)段、某點(diǎn)的物質(zhì)平衡應(yīng)為雪（粒雪）平衡（bf），附加冰平衡（bsp）及冰川冰平衡（bi）的代數(shù)和，即：)21()21()21()21(sfpibbbb（2-1）fffff)1()1()2()2()21(hhb（2-2）)(spspspsp)1()2()21(hhb（2-3）i12i1f1sp12f2sp2bmhhmhh（2-4）

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3276746