冰川融水是西北干旱区水资源重要组成部分,定量评估其变化对中、下游生态环境保护和工农业经济可持续发展具有重要意义。本文基于国家气象台站日降水和气温资料、数字高程模型(DEM)以及第一次冰川编目数据,利用度日模型模拟了天山南坡...冰川融水是西北干旱区水资源重要组成部分,定量评估其变化对中、下游生态环境保护和工农业经济可持续发展具有重要意义。本文基于国家气象台站日降水和气温资料、数字高程模型(DEM)以及第一次冰川编目数据,利用度日模型模拟了天山南坡阿克苏流域1957—2017年冰川物质平衡及其融水径流变化,分析了融水径流组成及其对气候变化的响应。结果表明:1957—2017年流域年平均物质平衡为-94.6 mm w.e.,61年累积物质平衡为-5.8 m w.e.。流域冰川物质平衡线呈显著上升趋势,年均上升速率为1.6 m/a。研究区年均融水径流量为53.1×10^(8)m^(3),融水增加速率为0.24×10^(8)m^(3)/a,融水径流及其组成分量均呈显著增加趋势。在气候暖湿化背景下,流域降水的增加使得冰川区积累量增加,在剧烈的升温作用下,冰川消融加剧,气温对融水径流的作用增大,因此冰川物质平衡亏损产生的水文效应增强。研究结果可提升区域冰川水资源效应变化及其影响的认识。展开更多
冰川反照率影响着冰川表面能量收支状况,其强烈的反馈机制是驱动冰川物质平衡变化的关键因素。本文基于MOD10A1和MYD10A1反照率产品、萨吾尔山冰川物质平衡大地测量法结果、木斯岛冰川实测反照率及物质平衡,开展了2000—2022年萨吾尔山...冰川反照率影响着冰川表面能量收支状况,其强烈的反馈机制是驱动冰川物质平衡变化的关键因素。本文基于MOD10A1和MYD10A1反照率产品、萨吾尔山冰川物质平衡大地测量法结果、木斯岛冰川实测反照率及物质平衡,开展了2000—2022年萨吾尔山冰川反照率变化及物质平衡估算研究。结果表明,2000—2022年,消融期内萨吾尔山冰川平均反照率下降了约0.035,变化速率约为0.0015 a^(-1)。最小反照率最早出现时间为6月16日,最晚出现时间为9月8日,平均以10 d·(10a)^(-1)的速率提前。在95%的置信水平下,木斯岛冰川反照率-物质平衡模型(A-Ms模型,即单条冰川模型)的决定系数R^(2)为0.84。基于冰川编目及现场环境考察,将萨吾尔山冰川划分为冰斗冰川、山谷冰川和悬冰川,对应类型的A-Mr模型(区域冰川模型)的决定系数R^(2)分别为0.81、0.74和0.72。2000—2020年,A-Ms模型重建萨吾尔山冰川物质平衡值为-1.24 m w.e.·a^(-1),A-Mr模型相应的重建值为-0.90 m w.e.·a^(-1),A-Mr模型模拟结果更能反映萨吾尔山冰川的物质损失状况。与亚洲高山区各山地冰川相比,萨吾尔山冰川物质损失最大。展开更多
帕隆藏布流域位于中国海洋性冰川发育最为集中的藏东南地区,近年来随着全球气候变暖,帕隆藏布流域冰川亏损显著。利用全球开放冰川模型(OGGM)模拟了1980—2019年藏东南地区帕隆藏布流域1554条冰川物质平衡,发现1980—2019年帕隆藏布流...帕隆藏布流域位于中国海洋性冰川发育最为集中的藏东南地区,近年来随着全球气候变暖,帕隆藏布流域冰川亏损显著。利用全球开放冰川模型(OGGM)模拟了1980—2019年藏东南地区帕隆藏布流域1554条冰川物质平衡,发现1980—2019年帕隆藏布流域全域冰川物质平衡呈现不断亏损的状态,为-0.41 m w.e.·a^(-1),在2000—2019年物质平衡亏损更为严重,达到-0.56 m w.e.·a^(-1)。从空间分布上来看,流域东南部和流域西北部是冰川亏损最为严重的区域,流域中部和西部冰川亏损相比较少。温度的升高和降水的轻微减少是冰川物质亏损的主要原因。通过气温和降水的敏感性分析,气温上升1℃,流域71.75%的冰川物质平衡变化在-1000~-500 mm w.e.·a^(-1);降水减少20%,62.81%的冰川物质平衡变化在-450~-300 mm w.e.·a^(-1),相较于降水,冰川对气温变化更为敏感。通过分析国家气象站及再分析数据,发现1980—2019年气象站气温上升均超过1.5℃,波密站2000—2019年总降水相较于前20年,减少了10%,流域降水整体呈现减少的趋势,气温的持续升高和降水的轻微减少导致帕隆藏布流域冰川处于持续亏损之中。展开更多
文摘冰川融水是西北干旱区水资源重要组成部分,定量评估其变化对中、下游生态环境保护和工农业经济可持续发展具有重要意义。本文基于国家气象台站日降水和气温资料、数字高程模型(DEM)以及第一次冰川编目数据,利用度日模型模拟了天山南坡阿克苏流域1957—2017年冰川物质平衡及其融水径流变化,分析了融水径流组成及其对气候变化的响应。结果表明:1957—2017年流域年平均物质平衡为-94.6 mm w.e.,61年累积物质平衡为-5.8 m w.e.。流域冰川物质平衡线呈显著上升趋势,年均上升速率为1.6 m/a。研究区年均融水径流量为53.1×10^(8)m^(3),融水增加速率为0.24×10^(8)m^(3)/a,融水径流及其组成分量均呈显著增加趋势。在气候暖湿化背景下,流域降水的增加使得冰川区积累量增加,在剧烈的升温作用下,冰川消融加剧,气温对融水径流的作用增大,因此冰川物质平衡亏损产生的水文效应增强。研究结果可提升区域冰川水资源效应变化及其影响的认识。
文摘冰川反照率影响着冰川表面能量收支状况,其强烈的反馈机制是驱动冰川物质平衡变化的关键因素。本文基于MOD10A1和MYD10A1反照率产品、萨吾尔山冰川物质平衡大地测量法结果、木斯岛冰川实测反照率及物质平衡,开展了2000—2022年萨吾尔山冰川反照率变化及物质平衡估算研究。结果表明,2000—2022年,消融期内萨吾尔山冰川平均反照率下降了约0.035,变化速率约为0.0015 a^(-1)。最小反照率最早出现时间为6月16日,最晚出现时间为9月8日,平均以10 d·(10a)^(-1)的速率提前。在95%的置信水平下,木斯岛冰川反照率-物质平衡模型(A-Ms模型,即单条冰川模型)的决定系数R^(2)为0.84。基于冰川编目及现场环境考察,将萨吾尔山冰川划分为冰斗冰川、山谷冰川和悬冰川,对应类型的A-Mr模型(区域冰川模型)的决定系数R^(2)分别为0.81、0.74和0.72。2000—2020年,A-Ms模型重建萨吾尔山冰川物质平衡值为-1.24 m w.e.·a^(-1),A-Mr模型相应的重建值为-0.90 m w.e.·a^(-1),A-Mr模型模拟结果更能反映萨吾尔山冰川的物质损失状况。与亚洲高山区各山地冰川相比,萨吾尔山冰川物质损失最大。
文摘帕隆藏布流域位于中国海洋性冰川发育最为集中的藏东南地区,近年来随着全球气候变暖,帕隆藏布流域冰川亏损显著。利用全球开放冰川模型(OGGM)模拟了1980—2019年藏东南地区帕隆藏布流域1554条冰川物质平衡,发现1980—2019年帕隆藏布流域全域冰川物质平衡呈现不断亏损的状态,为-0.41 m w.e.·a^(-1),在2000—2019年物质平衡亏损更为严重,达到-0.56 m w.e.·a^(-1)。从空间分布上来看,流域东南部和流域西北部是冰川亏损最为严重的区域,流域中部和西部冰川亏损相比较少。温度的升高和降水的轻微减少是冰川物质亏损的主要原因。通过气温和降水的敏感性分析,气温上升1℃,流域71.75%的冰川物质平衡变化在-1000~-500 mm w.e.·a^(-1);降水减少20%,62.81%的冰川物质平衡变化在-450~-300 mm w.e.·a^(-1),相较于降水,冰川对气温变化更为敏感。通过分析国家气象站及再分析数据,发现1980—2019年气象站气温上升均超过1.5℃,波密站2000—2019年总降水相较于前20年,减少了10%,流域降水整体呈现减少的趋势,气温的持续升高和降水的轻微减少导致帕隆藏布流域冰川处于持续亏损之中。
文摘本文基于评估和订正后的高亚洲精细再分析数据集(HAR v2),利用COSIMA单点能量−物质平衡模型系统分析了祁连山老虎沟12号冰川消融区4550 m自动气象站处2012年物质和能量交换过程及其对气候变化的响应特征,并在此基础上首次重建了1991—2020年能量和物质平衡序列。研究结果表明:①HAR v2数据集在研究区具有良好的适用性,由此驱动的COSIMA模型显示2012年冰川消融区模拟年累积物质平衡为-2333 mm w.e.。净短波辐射是冰川消融的主要能量来源(90.1%),净长波辐射是能量的主要输出项(58.6%);②该冰川物质平衡对降水变化总体保持线性响应,但对气温变化的响应表现出非对称性和非线性响应特征;③近30 a冰川表面能量收入项中净短波辐射、感热通量多年平均占比分别为89.2%、10.8%,而能量支出项中净长波辐射、消融耗热、潜热通量和地热通量多年平均占比依次为58.6%、26.5%、12.4%和2.5%。该冰川消融区长期处于物质高亏损状态,多年平均消融量为−2392 mm w.e.。在云量以及相对湿度、风速等其它气象因素影响下,净短波辐射的变幅大大超过感热通量、净长波辐射和潜热通量等能量项的变幅是该冰川消融强、弱年形成的主要原因。此外,固态降水也是制约冰川物质平衡的重要因素。
