本文關(guān)鍵詞：青藏高原不同地區(qū)典型冰川厚度變化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：冰川素有“天然固態(tài)水庫”之稱,青藏高原冰儲量約占亞洲冰儲量的29.2%,中國冰儲量的81.6%,被稱作“亞洲水塔”,是中國乃至亞洲地區(qū)重要的水源地。在全球氣候變暖影響下,近幾十年青藏高原地區(qū)冰川普遍退縮,河水徑流量增加,冰川次生災(zāi)害頻發(fā),直接影響區(qū)域生態(tài)、水資源安全和海平面上升。定量估算冰川厚度和體積變化是評價冰川退縮影響作用的重要內(nèi)容之一。但是,當(dāng)前對山地冰川厚度的研究仍有許多不足之處,開展的工作相對較少,方法單一主要通過對比不同時相數(shù)字高程模型(DEM),且精度不高,缺乏短時間尺度冰川厚度高精度監(jiān)測方法,而這種時間尺度的冰川厚度變化對探究不同地區(qū)冰川氣候響應(yīng)機制具有重要的意義。為此,本文以高精度差分GPS實測、雷達(dá)、遙感影像等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),選取極大陸型冰川納木那尼冰川和羌塘1號冰川,亞大陸型冰川抗物熱冰川和古仁河口冰川作為研究對象,綜合運用差分GPS定點放樣、基于ICESat定點放樣等方法,分析了典型冰川厚度變化和橫縱剖面下伏地形特征,并結(jié)合氣象資料探討了冰川變化對區(qū)域氣候的響應(yīng)機制。主要得出以下結(jié)論：(1)研究時段內(nèi),四條冰川厚度基本上都在不同程度的退縮,古仁河口冰川厚度退縮較快,大部分時段內(nèi)變薄率都高于其它幾條冰川。厚度退縮快慢與海拔高度呈反相關(guān)關(guān)系,低海拔區(qū)域冰川消融速度大于高海拔區(qū)域。相同海拔梯度范圍內(nèi),抗物熱冰川、古仁河口冰川厚度退縮速度較快,高于羌塘1號冰川和納木那尼冰川。伴隨氣溫升高,冰川厚度消融范圍不斷擴大,在海拔高度6000-6100m的納木那尼冰川頂部仍然監(jiān)測到厚度變薄現(xiàn)象。青藏高原周緣冰川厚度變薄率大于腹地區(qū)域,并且近幾年冰川厚度退縮表現(xiàn)出近似加速的趨勢。(2)探地雷達(dá)測量結(jié)果顯示,納木那尼冰川、羌塘1號冰川橫剖面槽谷形態(tài)比較發(fā)育,古仁河口冰川次之,抗物熱冰川由于其形成地形條件的差異,槽谷形態(tài)并不是很發(fā)育。冰川縱剖面除了納木那尼冰川測量線路較短,僅能反映該冰川上部下伏地形復(fù)雜崎嶇,其它三個剖面都表現(xiàn)出因冰川差別侵蝕而改造的階梯狀起伏特征。(3)納木那尼冰川(2003-2013)、抗物熱冰川(1974-2014)、古仁河口冰川(2007-2014)、羌塘1號冰川(1970-2014)面積分別減少0.82km2、1.23 km2、0.29 km2、0.32 km2,年均退縮比例0.52%、1.03%、3%、0.28%,極大陸型冰川面積年均退縮比例小于亞大陸型冰川；冰川末端分別后退202.78m、372.8m、101.7m、207.3m,年均退縮速度20.3m、9.3 m、14.5 m、4.7m。(4)冰川體積估算結(jié)果顯示,近40年抗物熱冰川、羌塘1號冰川儲量分別減少了52.75%、17.54%；短時間尺度內(nèi)納木那尼冰川、古仁河口冰川儲量分別減少了7.53%、28.71%。線性模型預(yù)測表明冰川未來退縮形勢將進(jìn)一步加劇,到2020年,抗物熱冰川和羌塘1號冰川厚度將比70年代減少三成以上,到2050年,減少量達(dá)一半以上；面積退縮更加強烈,按當(dāng)前退縮速度在未來35年時間里,抗物熱冰川面積將減少約80%,古仁河口冰川則完全消失,納木那尼冰川因規(guī)模龐大、退縮緩慢,預(yù)測的未來退縮比例相對較小。(5)冰川面積和冰川末端在退縮速率上表現(xiàn)出較好的一致性趨勢,與厚度退縮速率關(guān)系相對復(fù)雜,其中有三條典型冰川縱向變化速率表現(xiàn)出與二維層面近似相反的特征,厚度變薄速率越高,冰川面積和末端退縮速率越低,古仁河口冰川在短時間尺度內(nèi)三維立體退縮速率呈一致性態(tài)勢,但從長時間尺度變化來看,冰川縱向厚度和橫向的面積、末端退縮速率反對應(yīng)關(guān)系比較明顯。此外,在退縮比例上,冰川立體退縮形態(tài)表現(xiàn)出顯著的非對稱性,厚度退縮比例明顯高于冰川面積和長度,并且對比有較長數(shù)據(jù)記錄的抗物熱冰川和羌塘1號冰川變化發(fā)現(xiàn),近期年均退縮幅度大于長時期年均變化,說明近幾年冰川退縮在逐步加劇。(6)近60年,典型冰川所在地區(qū)與青藏高原具有相似的氣候變化趨勢,氣溫快速升高,降水整體比較穩(wěn)定,局地略有差異。氣象數(shù)據(jù)分析顯示,本文中的四條冰川對溫度響應(yīng)的敏感性高于降水,特別是夏季均溫。氣溫升高、降水減少共同作用導(dǎo)致納木那尼冰川快速退縮；其它三條冰川雖然降水量都在增加,但是微弱的降水增加量不足以彌補溫度快速升高所引起的冰川虧損量,氣溫仍然是控制冰川持續(xù)退縮的主導(dǎo)因素。另外,規(guī)模和地形也是影響冰川退縮的控制因素之一,規(guī)模較大的冰川退縮相對緩慢。
【關(guān)鍵詞】：冰川厚度 三維變化 氣候響應(yīng) “3S”技術(shù) 青藏高原
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P343.6
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 選題背景和研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外冰川變化研究進(jìn)展12-19
• 1.2.1 冰川變化研究演進(jìn)12-14
• 1.2.2 冰川監(jiān)測研究進(jìn)展14-18
• 1.2.3 青藏高原冰川對氣候變化的響應(yīng)18-19
• 1.3 科學(xué)問題的提出19-20
• 1.4 研究目標(biāo)、內(nèi)容與技術(shù)路線20-23
• 1.4.1 研究目標(biāo)20
• 1.4.2 研究內(nèi)容20
• 1.4.3 擬解決的關(guān)鍵問題20-21
• 1.4.4 技術(shù)路線21-23
• 第2章 研究區(qū)概況23-27
• 2.1 納木那尼冰川區(qū)概況24
• 2.2 抗物熱冰川區(qū)概況24-25
• 2.3 古仁河口冰川區(qū)概況25
• 2.4 羌塘1號冰川區(qū)概況25-27
• 第3章 數(shù)據(jù)源與處理方法27-39
• 3.1 數(shù)據(jù)源27-32
• 3.1.1 地形圖數(shù)據(jù)27
• 3.1.2 數(shù)字高程數(shù)據(jù)27-28
• 3.1.3 遙感數(shù)據(jù)28-29
• 3.1.4 激光雷達(dá)測高數(shù)據(jù)29-31
• 3.1.5 差分GPS實測數(shù)據(jù)31
• 3.1.6 氣象數(shù)據(jù)31-32
• 3.2 數(shù)據(jù)處理方法32-36
• 3.2.1 地形圖數(shù)據(jù)處理32
• 3.2.2 遙感數(shù)據(jù)處理32-33
• 3.2.3 激光腳點數(shù)據(jù)處理33-35
• 3.2.4 差分GPS實測數(shù)據(jù)處理35-36
• 3.2.5 數(shù)據(jù)處理軟件36
• 3.3 誤差評價36-39
• 3.3.1 水平誤差評價36-37
• 3.3.2 垂直誤差評價37-39
• 第4章 典型冰川厚度變化39-61
• 4.1 納木那尼冰川厚度變化39-41
• 4.1.1 納木那尼冰川厚度時間變化特征39-40
• 4.1.2 納木那尼冰川厚度梯度變化特征40-41
• 4.2 抗物熱冰川厚度變化41-44
• 4.2.1 抗物熱冰川厚度時間變化特征41-43
• 4.2.2 抗物熱冰川厚度梯度變化特征43-44
• 4.3 古仁河口冰川厚度變化44-47
• 4.3.1 古仁河口冰川厚度時間變化特征44-45
• 4.3.2 古仁河口冰川厚度梯度變化特征45-47
• 4.4 羌塘1號冰川厚度變化47-50
• 4.4.1 羌塘1號冰川厚度時間變化特征47-48
• 4.4.2 羌塘1號冰川厚度梯度變化特征48-50
• 4.5 冰川厚度變化特征50-52
• 4.5.1 冰川厚度變化率對比50-51
• 4.5.2 冰川厚度梯度變化特征51-52
• 4.6 冰川剖面地形特征52-58
• 4.6.1 冰川橫剖面形態(tài)52-56
• 4.6.2 冰川縱剖面形態(tài)56-58
• 4.7 本章小結(jié)58-61
• 第5章 典型冰川厚度與長度、面積變化的關(guān)系61-89
• 5.1 冰川厚度與冰川末端變化關(guān)系61-73
• 5.1.1 冰川末端變化61-70
• 5.1.2 冰川厚度與末端變化對比70-73
• 5.2 冰川厚度與冰川面積變化對比73-77
• 5.2.1 冰川面積變化73-75
• 5.2.2 冰川厚度與面積變化對比75-77
• 5.3 冰川末端與冰川面積變化對比77-79
• 5.3.1 冰川末端與面積變化速率對比77-78
• 5.3.2 冰川末端與面積變化幅度對比78-79
• 5.4 冰川三維變化對比79-81
• 5.4.1 三維退縮速率比較79-80
• 5.4.2 三維退縮幅度比較80-81
• 5.5 冰川體積變化81-85
• 5.6 線性變化趨勢預(yù)測85-86
• 5.7 本章小結(jié)86-89
• 第6章 氣候響應(yīng)與冰川變化89-105
• 6.1 近幾十年青藏高原氣候變化的時空特征89-91
• 6.1.1 氣溫變化的時空特征89-90
• 6.1.2 降水變化的時空特征90-91
• 6.1.3 零度層高度變化特征91
• 6.2 典型冰川對局域氣候的響應(yīng)91-98
• 6.2.1 冰川退縮對局域溫度的響應(yīng)92-95
• 6.2.2 冰川退縮對局域降水的響應(yīng)95-98
• 6.3 中國青藏高原冰川變化區(qū)域?qū)Ρ?/span>98-102
• 6.3.1 冰川厚度變化的區(qū)域比較98-99
• 6.3.2 冰川末端變化的區(qū)域比較99-101
• 6.3.3 冰川面積變化的區(qū)域比較101-102
• 6.4 本章小結(jié)102-105
• 第7章 結(jié)論與展望105-109
• 7.1 主要結(jié)論105-107
• 7.1.1 冰川厚度變化及其橫縱剖面特征105
• 7.1.2 冰川面積、末端和儲量變化105-106
• 7.1.3 冰川三維變化的非對稱性關(guān)系106
• 7.1.4 冰川變化對區(qū)域氣候的響應(yīng)機制106-107
• 7.2 創(chuàng)新點107
• 7.3 不足和展望107-109
• 參考文獻(xiàn)109-123
• 致謝123-125
• 博士研究生期間科研成果125

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 施雅風(fēng);J.L.R.阿伽西——近代冰川學(xué)說的奠基人[J];冰川凍土;1986年02期

2 蘇珍,A.B.奧爾洛夫;1991年中蘇聯(lián)合希夏邦馬峰地區(qū)冰川考察研究簡況[J];冰川凍土;1992年02期

3 康興成;青藏高原地區(qū)近40年來氣候變化的特征[J];冰川凍土;1996年S1期

4 劉潮海,施雅風(fēng),王宗太,謝自楚;中國冰川資源及其分布特征——中國冰川目錄編制完成[J];冰川凍土;2000年02期

5 劉時銀,沈永平,孫文新,李剛;祁連山西段小冰期以來的冰川變化研究[J];冰川凍土;2002年03期

6 王寧練,丁良福;唐古拉山東段布加崗日地區(qū)小冰期以來的冰川變化研究[J];冰川凍土;2002年03期

7 劉時銀,上官冬輝,丁永建,韓海東,張勇,王建,謝昌衛(wèi),丁良福,李剛;基于RS與GIS的冰川變化研究——青藏高原北側(cè)新青峰與馬蘭冰帽變化的再評估[J];冰川凍土;2004年03期

8 鄧曉峰,劉時銀,丁永建,沈永平,趙林,謝昌衛(wèi);阿尼瑪卿山第四紀(jì)古冰川與環(huán)境演變[J];冰川凍土;2004年03期

9 蒲健辰,姚檀棟,王寧練,蘇珍,沈永平;近百年來青藏高原冰川的進(jìn)退變化[J];冰川凍土;2004年05期

10 劉時銀,上官冬輝,丁永建,韓海東,張勇,王建,謝昌衛(wèi),丁良福,李剛;20世紀(jì)初以來青藏高原東南部崗日嘎布山的冰川變化[J];冰川凍土;2005年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張國梁;貢嘎山地區(qū)現(xiàn)代冰川變化研究[D];蘭州大學(xué);2012年

2 曹泊;祁連山東段冷龍嶺現(xiàn)代冰川變化研究[D];蘭州大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 周婷婷;遙感影像輻射校正研究與應(yīng)用[D];福建師范大學(xué);2010年

2 江帆;DEM表面建模與精度評估方法研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：青藏高原不同地區(qū)典型冰川厚度變化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：301634