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西藏阿里地區(qū)大、小昂龍冰川變化觀測(cè)研究

2021-04-07 16:16陳艷輝田立德宗繼彪朱大運(yùn)汪誠(chéng)靳勝?gòu)?qiáng)
冰川凍土 2021年1期
關(guān)鍵詞:冰川差分流速

陳艷輝,田立德,宗繼彪,朱大運(yùn),汪誠(chéng),靳勝?gòu)?qiáng)

(1.中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所青藏高原環(huán)境變化與地表過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100101;2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京100049;3.中國(guó)科學(xué)院青藏高原地球科學(xué)卓越創(chuàng)新中心,北京100101;4.貴州師范大學(xué)喀斯特研究院,貴州貴陽(yáng)550001;5.國(guó)家喀斯特石漠化防治工程技術(shù)研究中心,貴州貴陽(yáng)550001)

0 引言

冰川融水是青藏高原及其周邊諸多河流的補(bǔ)給來源[1],同時(shí)也是這些地區(qū)的主要淡水資源[2]。氣候變暖導(dǎo)致的冰川加速消融[3-6]對(duì)湖泊變化[7-10]、河流水資源[11-12]有著重要影響,并最終會(huì)影響海平面變化[13]。據(jù)估算,中國(guó)冰凍圈對(duì)海平面上升的潛在總貢獻(xiàn)量為0.14~0.16 mm·a-1,其中冰川貢獻(xiàn)量約為0.12 mm·a-1[14],因而青藏高原冰川變化研究一直得到廣泛關(guān)注。

近幾十年來,青藏高原冰川面積、長(zhǎng)度變化以退縮為主[1,15-19],且部分冰川退縮幅度在加劇[1,20-23]。從空間變化來看,青藏高原南部冰川退縮較北部、西部強(qiáng)烈[15,24],其中,喜馬拉雅山地區(qū)是冰川面積和長(zhǎng)度退縮最快速的地區(qū)[1,25]。相較于青藏高原外緣冰川,內(nèi)陸冰川退縮較?。?,24,26]。20世紀(jì)70年代至2009年間青藏高原內(nèi)陸冰川面積減少了9.5%,平均每年減少0.27%[24]。在冰川退縮的同時(shí),冰川冰儲(chǔ)量也在減少。中亞地區(qū)大部分冰川冰體呈虧損狀態(tài)[25,27-31],喜馬拉雅地區(qū)是冰體虧損最為嚴(yán)重的地區(qū)[32],且部分冰川在加速虧損[33-34],而在喀喇昆侖山冰川則大致處于平衡狀態(tài),甚至略有盈余[35]??傮w而言,季風(fēng)氣候區(qū)冰川面積、長(zhǎng)度退縮和冰體虧損最為嚴(yán)重,而西風(fēng)帶地區(qū)冰川面積、長(zhǎng)度退縮較小,甚至冰川物質(zhì)平衡為正,這很可能是由于印度季風(fēng)區(qū)降水的減少和西風(fēng)帶地區(qū)降水的增加導(dǎo)致的[3]。

阿里地區(qū)正是位于青藏高原西部印度季風(fēng)與西風(fēng)帶的交匯區(qū)域,因此阿里地區(qū)的冰川變化監(jiān)測(cè)有利于揭示上述青藏高原冰川變化的空間差異及原因。突發(fā)性冰川災(zāi)害也使得阿里地區(qū)冰川變化備受關(guān)注[36]。遙感與野外實(shí)地觀測(cè)研究表明,青藏高原西部地區(qū)冰川處于較穩(wěn)定或者小幅前進(jìn)狀態(tài)[3-4,37-38],然而這一地區(qū)連續(xù)多年的地面觀測(cè)很是稀少,特別是針對(duì)冰川冰儲(chǔ)量變化的觀測(cè)數(shù)據(jù)仍有限。

從2013年開始,依托中國(guó)科學(xué)院阿里荒漠環(huán)境綜合研究站(33.39°N,79.70°E,海拔4 260 m),我們對(duì)阿里地區(qū)大、小昂龍冰川開展了連續(xù)2年(2014—2016年)的冰川變化觀測(cè),包括冰川表面物質(zhì)平衡、差分GPS高程變化測(cè)量,冰川表面流速和冰川末端變化的監(jiān)測(cè),以及冰川雷達(dá)測(cè)厚。本文根據(jù)前述2014—2016年地面觀測(cè)數(shù)據(jù),研究了大昂龍冰川的冰厚分布,小昂龍冰川的末端變化,兩個(gè)冰川表面流速變化,以及兩個(gè)冰川的表面物質(zhì)平衡和差分GPS冰厚變化,并對(duì)比了大、小昂龍冰川物質(zhì)平衡變化結(jié)果與差分GPS冰厚變化結(jié)果。

1 研究區(qū)概況

青藏高原西部地區(qū)位于印度河、雅魯藏布江、恒河的上游,該地區(qū)喜馬拉雅山、喀喇昆侖山冰川與高原內(nèi)陸冰川共存,也是內(nèi)流區(qū)域與外流區(qū)域的交界區(qū)域。獅泉河國(guó)家氣象站(32.50°N,80.10°E,海拔4 279 m)氣象觀測(cè)結(jié)果顯示,1961—2013年期間,年均溫和降水量分別為0.71℃和70.6 mm[38],在過去的50年中,當(dāng)?shù)貧鉁卦黾恿?.5℃,降水在近兩年顯著增加[36]。

大、小昂龍冰川位于青藏高原西部阿里地區(qū)日土縣境內(nèi)(圖1),兩個(gè)冰川相毗鄰,且皆呈南北走向。大、小昂龍冰川的中心位置坐標(biāo)分別為32.84° N,80.92° E和32.85° N,80.90° E。大昂龍冰川整體分布在海拔5 620~6 430 m,冰川表面較平坦,但中間有冰川表面河分布。2015年長(zhǎng)度和面積分別為4.7 km和6.66 km2。小昂龍冰川為典型的山谷冰川,整體分布在海拔5 730~6 450 m,海拔6 100 m以上為冰陡壁,表面相對(duì)平坦,末端有極少表磧覆蓋,2015年冰川長(zhǎng)度和面積分別為2.6 km和1.50 km2。兩個(gè)冰川雖然僅僅隔了一個(gè)山脊而且走向相同,但冰川融水卻匯入不同的河流最終流入不同的流域:大昂龍冰川最終匯入內(nèi)流區(qū)域,小昂龍冰川匯入印度河流域。

圖1 大、小昂龍冰川位置、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)(線)分布Fig.1 Map showing the studied region and the distribution of measured points or lines

2 數(shù)據(jù)和方法

2014—2016年期間,對(duì)大、小昂龍冰川開展了冰川雷達(dá)測(cè)厚,冰川表面物質(zhì)平衡觀測(cè),冰川表面差分GPS測(cè)量,以及冰川末端和表面流速的觀測(cè)。各項(xiàng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)(線)分布如圖1所示。

2.1 冰川雷達(dá)測(cè)厚

2015年8月下旬采用加拿大SSI公司生產(chǎn)的Pulse Ekko 100型探地雷達(dá)(GPR)對(duì)大昂龍冰川進(jìn)行了冰厚測(cè)量,2016年8月下旬又對(duì)其進(jìn)行了補(bǔ)測(cè),同時(shí)對(duì)小昂龍冰川中上部進(jìn)行了測(cè)量。測(cè)量時(shí)選取剖面法,發(fā)射機(jī)和接收機(jī)同步移動(dòng)的方式進(jìn)行測(cè)量,其中天線間距和測(cè)點(diǎn)間距設(shè)定為4 m,天線頻率為100 MHz,雷達(dá)波在冰體中的平均波速取值為0.168 m·ns-1。在冰川厚度測(cè)量的同時(shí),采用差分GPS對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行同步定位。在大昂龍冰川,雷達(dá)測(cè)厚的縱向測(cè)線大致是沿著主流線進(jìn)行,由于冰川表面河的阻擋,橫向上主要由多段不連續(xù)的測(cè)線組成。在小昂龍冰川,測(cè)線主要由多段不連續(xù)的橫縱測(cè)線組成(圖1)。雷達(dá)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的拼接、處理以及地形校正通過EKKO-View Deluxe軟件來完成。

2.2 冰川表面物質(zhì)平衡觀測(cè)

2014—2016年每年8月下旬對(duì)大、小昂龍冰川開展了基于花桿法的物質(zhì)平衡觀測(cè)。大昂龍冰川表面共有13根花桿(從低海拔至高海拔依次標(biāo)記為H1~H13),分布在海拔5 600~6 150 m。小昂龍冰川表面共有7根花桿(從低海拔至高海拔依次標(biāo)記為h1~h7),分布在海拔5 750~6 000 m。利用2015年9月1日的Landsat 8影像,采用人工矢量化的方法提取了冰川邊界。

對(duì)于整個(gè)冰川的年度物質(zhì)平衡(Bn)的計(jì)算,采用等高線法。等高線法即將單點(diǎn)的物質(zhì)平衡值繪制到大比例冰川圖上,繪制出整個(gè)冰川的積累和消融的等高線圖,相鄰等高線間的物質(zhì)平衡值視為固定值,然后利用面積加權(quán)來計(jì)算整個(gè)冰川的物質(zhì)平衡。其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下:

式中:S為冰川面積;si、bi分別為相鄰等高線之間的面積和對(duì)應(yīng)的物質(zhì)平衡值。

2.3 冰川表面差分GPS測(cè)量

冰川表面差分GPS測(cè)量與冰川表面物質(zhì)平衡觀測(cè)為同時(shí)開展。差分GPS通過在同一地點(diǎn)的重復(fù)測(cè)量可以準(zhǔn)確反映該點(diǎn)的冰川厚度變化情況。冰川物質(zhì)損失以水當(dāng)量表示,由冰密度與冰厚變化的乘積確定,本研究中冰密度取0.9 g·cm-3。在2014年、2015年采用Starfire E3050型號(hào)差分GPS,2016年采用Starfire E3040型號(hào)差分GPS,兩種型號(hào)儀器垂直精度都小于0.1 m。經(jīng)檢驗(yàn),將Starfire E3050差分GPS實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與拉薩國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)地理點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果誤差為6 cm[39]。兩個(gè)冰川表面測(cè)點(diǎn)都大致沿冰川主流線和按“之”字形分布(圖1)。

2.4 冰川末端位置和冰川表面流速測(cè)量

冰川表面流速和末端位置的觀測(cè)通過差分GPS定期對(duì)花桿和冰川末端位置進(jìn)行測(cè)量來實(shí)現(xiàn)。實(shí)際測(cè)量情況如表1所示,其中大昂龍冰川末端靠緊鄰冰川湖,末端沒有連續(xù)觀測(cè)。

表1 大、小昂龍冰川末端位置和表面流速觀測(cè)情況Table 1 The observation of terminal position and surface velocity of the Large and Small Anglong Glaciers

2.5 冰川氣象觀測(cè)

氣象數(shù)據(jù)采用中國(guó)科學(xué)院阿里荒漠環(huán)境綜合觀測(cè)研究站2013年9月—2016年8月期間月均氣溫和月降水量數(shù)據(jù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 冰川厚度

冰厚觀測(cè)結(jié)果顯示,大、小昂龍冰川實(shí)測(cè)最大冰厚度分別為216 m和190 m。大昂龍冰川雷達(dá)縱向測(cè)線所在剖面表面比較平緩(圖2),與水平面約呈6°夾角。由圖2可看出,冰下地形有兩個(gè)明顯的起伏,較高的一個(gè)凸起可能為被冰川作用磨蝕圓滑的冰坎,而且在該凸起高海拔一側(cè)出現(xiàn)了縱剖面的最厚點(diǎn)(距離冰川末端約2.47 km處),約195 m。同冰川表面相比,冰床起伏更為明顯。冰床雖然相對(duì)起伏,但起伏之間過渡圓滑,這也反映出冰川基巖長(zhǎng)久受到冰川的強(qiáng)烈磨蝕和拔蝕等冰川作用。從整體上看,大昂龍冰川表面地形與冰床地形并不呈明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系,說明冰下地形起伏對(duì)冰層的擾動(dòng)在接近冰面時(shí)被減弱了。

圖2 經(jīng)過地形校正后的大昂龍冰川GPR縱剖面Fig.2 The flowline profile of the Large Anglong Glacier measured by GPR

根據(jù)前述冰厚測(cè)量數(shù)據(jù),將所有測(cè)量點(diǎn)保存為{X,Y,D}樣式,其中,X、Y為平面坐標(biāo),D為冰川厚度,然后利用ArcGIS 10.3地統(tǒng)計(jì)分析模塊對(duì)大昂龍冰川的冰厚進(jìn)行了插值計(jì)算(圖3),估算整個(gè)冰川平均冰厚度約為67.9 m,冰儲(chǔ)量為0.452 km3。

圖3 大昂龍冰川冰厚分布Fig.3 Ice thickness distribution of the large Anglong Glacier

3.2 冰川表面物質(zhì)平衡

圖4 為根據(jù)大、小昂龍冰川花桿觀測(cè)結(jié)果計(jì)算的冰川單點(diǎn)物質(zhì)平衡隨海拔變化。大昂龍冰川2014/2015年和2015/2016年零平衡線高度分別約為5 946 m和5 980 m。小昂龍冰川零平衡線高度在2014/2015年為5 944 m。在2014—2016年大昂龍冰川物質(zhì)平衡梯度有所增加,小昂龍冰川則減小。

在2014/2015年和2015/2016年,大昂龍冰川物質(zhì)平衡分別為40 mm w.e.和-280 mm w.e.,小昂龍冰川分別為62 mm w.e.和-462 mm w.e.。圖5是兩個(gè)冰川物質(zhì)平衡與平衡年的曲線圖??梢钥闯?,在2014—2016年大昂龍冰川物質(zhì)平衡相對(duì)變化較小,而小昂龍冰川變化相對(duì)較大;在2014/2015年兩個(gè)冰川的物質(zhì)平衡值都較小,都在70 mm w.e.以內(nèi),而在2015/2016年兩個(gè)冰川物質(zhì)平衡都發(fā)生了較明顯的下降。

3.3 冰川厚度變化

差分GPS測(cè)得的沿大、小昂龍冰川縱剖面的冰川厚度變化如圖6所示。在2014/2015年、2015/2016年大昂龍冰川沿主流線所在剖面冰厚分別平均減薄了0.016 m和0.997 m;小昂龍冰川沿主流線剖面在同期分別增厚0.031 m和減薄0.632 m。在先后兩個(gè)平衡年間,大昂龍冰川冰厚減薄趨勢(shì)大致相同,都表現(xiàn)為距離末端越遠(yuǎn)厚度減薄越少,而小昂龍冰川只在第一個(gè)物質(zhì)平衡年表現(xiàn)為同樣趨勢(shì),在下一年度冰厚減薄則主要發(fā)生在冰川中部。

為了估算兩個(gè)冰川冰厚整體變化,我們?nèi)サ袅吮┒藗€(gè)別的極端測(cè)量值以及所有距離冰川邊界30 m以內(nèi)的測(cè)點(diǎn)觀測(cè)值。結(jié)果顯示大昂龍冰川在2014/2015年期間平均減薄了24 mm w.e.,在2015/2016年平均減薄了911 mm w.e.;小昂龍冰川在相同的時(shí)間內(nèi)分別平均增厚了28 mm w.e.和減薄了567 mm w.e.??紤]到儀器誤差,并假設(shè)冰密度為0.9 g·cm-3,以上計(jì)算結(jié)果誤差為±90 mm w.e.。

3.4 花桿物質(zhì)平衡測(cè)量與差分GPS測(cè)量結(jié)果的對(duì)比

圖4 大、小昂龍冰川物質(zhì)平衡隨海拔的變化Fig.4 The mass balances on the Large(left)and Small(right)Anglong Glaciers changing with altitude

圖5 大、小昂龍冰川2014—2016年物質(zhì)平衡觀測(cè)結(jié)果Fig.5 The observed mass balances on the Large and Small Anglong Glaciers(2014—2016)

根據(jù)以上研究,對(duì)花桿測(cè)量方法與差分GPS測(cè)量方法的結(jié)果進(jìn)行了比對(duì)(圖7)。在大、小昂龍冰川,利用差分GPS觀測(cè)到的2014—2016年期間物質(zhì)損失比花桿法觀測(cè)的物質(zhì)損失大,而且大昂龍冰川先后兩個(gè)平衡年的差分GPS觀測(cè)結(jié)果的變化幅度明顯大于花桿法觀測(cè)結(jié)果的變化幅度,小昂龍冰川二者的變化則較為一致。

表2 為大、小昂龍冰川及青藏高原其他地區(qū)部分冰川物質(zhì)平衡觀測(cè)結(jié)果與差分GPS觀測(cè)結(jié)果的對(duì)比。2014—2016年在大、小昂龍冰川利用差分GPS觀測(cè)到的平均每年物質(zhì)損失分別是(442±90)mm w.e.和(265±90)mm w.e.,利用花桿法在同時(shí)段觀測(cè)到的兩個(gè)冰川平均每年物質(zhì)損失分別是72 mm w.e.和219 mm w.e.。兩個(gè)冰川差分GPS觀測(cè)結(jié)果與花桿物質(zhì)平衡法觀測(cè)結(jié)果相比,差分GPS觀測(cè)到物質(zhì)損失速率更大。

圖6 2014/2015年、2015/2016年大、小昂龍冰川厚度變化Fig.6 Glacier thickness changes with distance on Large(left)and Small(right)Anglong Glaciers during 2014/2015 and 2015/2016(The direction is along the flowline from low altitude to high altitude with the lowest point as the starting point)

3.5 冰川面積及末端位置

對(duì)比2000年11月2日Landsat 7影像和前述2015年遙感影像,發(fā)現(xiàn)在15年間大昂龍冰川面積由6.92 km2減少到6.66 km2,減少了3.8%,末端總共退縮78 m,平均每年退縮5.2 m;小昂龍冰川面積由1.58 km2減少到1.50 km2,減少了5.1%,末端總共退縮54 m,平均每年3.6 m。

圖7 大、小昂龍冰川表面物質(zhì)平衡觀測(cè)結(jié)果與差分GPS冰厚變化觀測(cè)結(jié)果的對(duì)比(2014—2016年)Fig.7 Mass balances on the Large(left)and Small(right)Anglong Glaciers(2014—2016)observed with differential GPS and posts

表2 花桿物質(zhì)平衡觀測(cè)結(jié)果與差分GPS觀測(cè)結(jié)果的對(duì)比Table 2 Thinning rates of the five glaciers in the Tibetan Plateau,observed with differential GPS and posts

圖8 為小昂龍冰川2014—2016年期間末端的差分GPS觀測(cè)結(jié)果,該冰川在2014—2015年前進(jìn)了11 m,在2015—2016年后退了34 m。為了驗(yàn)證小昂龍冰川末端位置在短期內(nèi)發(fā)生大幅度變化是否具有一般性,對(duì)比了2015年9月1日和2016年9月3日研究區(qū)的Landsat 8遙感影像,發(fā)現(xiàn)小昂龍冰川末端位置在2015/2016年發(fā)生了肉眼可辨的明顯退縮,而在周圍十余條冰川僅通過遙感影像來判斷并未發(fā)現(xiàn)明顯退縮,甚至無法判斷退縮與否,因此小昂龍冰川末端位置在短期發(fā)生大幅度變化并不具有一般性,應(yīng)該與其自身特性等因素有關(guān)。

3.6 冰川表面流速

花桿點(diǎn)位置的差分GPS重復(fù)測(cè)量結(jié)果顯示(圖9),大、小昂龍冰川在2015/2016年表面平均流速分別為4.4 m·a-1和2.3 m·a-1。冰川表面流速在不同的位置不同,小昂龍冰川流速隨著海拔增高持續(xù)增加,而大昂龍冰川在H6號(hào)花桿附近出現(xiàn)流速最大值。在2014/2015年只有大昂龍冰川H4號(hào)花桿有差分GPS定位記錄,期間H4號(hào)花桿處冰川表面平均流速為3.8 m·a-1。H4號(hào)花桿位置處2015/2016年表面流速為4.2 m·a-1,較上一年增加了10.5%。

圖8 2014—2016年小昂龍冰川末端進(jìn)退變化Fig.8 Terminal of the Small Anglong Glacier in 2014,2015 and 2016

圖9 大、小昂龍冰川表面流速Fig.9 Surface longitudinal flow velocity profiles of the Large and Small Anglong Glaciers

4 討論

西藏阿里地區(qū)大、小昂龍冰川過去連續(xù)2年的花桿物質(zhì)平衡和差分GPS同步觀測(cè),冰川表面流速觀測(cè),末端變化觀測(cè)以及雷達(dá)測(cè)厚工作,可以為冰川對(duì)氣候變化的響應(yīng),以及冰川變化的水文效應(yīng)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

降水和氣溫是影響冰川變化的兩個(gè)主要因素[41]。降水的增加有助于冰川的積累,溫度的升高(尤其夏季氣溫的升高)有助于冰川的消融。阿里站氣象數(shù)據(jù)表明,在2014/2015年當(dāng)?shù)亟邓繛?14.23 mm,較上一年增加了43.83 mm(62%),而年均氣溫與上一年大致一致,增加了不到0.1℃。2015年夏季(6—8月)平均氣溫為11.92℃,較2014年低了0.86℃。因此可以把2014/2015年大、小昂龍冰川物質(zhì)平衡為正歸因于該年度當(dāng)?shù)亟邓康脑黾雍拖募練鉁氐慕档?。?015/2016年當(dāng)?shù)亟邓繛?37.18 mm,較2014/2015年度增加了23 mm(20%),年均溫較2014/2015年增加了1.0℃。2016年夏季平均氣溫為13.86℃,較2015年升高了1.94℃。研究表明,每年的降水量需要增加25%才能抵消因氣溫升高1℃所造成的冰川消融[41-42],因此2015/2016年較2014/2015年增加的降水不足以抵消期間氣溫升高所造成的冰川消融,所以認(rèn)為2015/2016年大、小昂龍冰川的消融主要是該年度夏季氣溫升高導(dǎo)致的。

本研究中由差分GPS觀測(cè)到的物質(zhì)損失速率大于由花桿物質(zhì)平衡觀測(cè)到的結(jié)果,在青藏高原其他地區(qū)冰川,比如在古仁河口冰川、抗物熱冰川、納木那尼冰川(北支),也有類似結(jié)果[3,39-40](表2),兩種方法的結(jié)果在納木那尼(北支)相差64%,抗物熱僅有15%,而在古仁河口相差342%。極地冰川(冰架)變化研究表明,動(dòng)力原因會(huì)造成冰川冰體的虧損[43-44],因此由冰川表面物質(zhì)平衡與差分GPS觀測(cè)的原理可知,冰川流動(dòng)可能在上述差異中扮演了一定角色[39]。此外,由于差分GPS測(cè)點(diǎn)未能布滿整個(gè)冰川表面,冰川頂部數(shù)據(jù)稀少,尤其是大昂龍冰川頂部,而一般而言冰川厚度的減薄隨海拔的上升是減少的,因此差分GPS觀測(cè)到的冰厚變化對(duì)實(shí)際冰厚變化可能有一定的高估。

冰川表面流速的增加會(huì)導(dǎo)致冰排泄量增加,進(jìn)而導(dǎo)致冰川快速的減?。?3,45]。2015/2016年小昂龍冰川沿主流線方向的冰厚減薄主要發(fā)生在中部(圖6),可能也正是冰川表面流速增加較大的區(qū)域。2015/2016年大昂龍冰川H4花桿處表面流速相較上一年增加了10.5%,這在一定程度上也反映了整個(gè)冰川在2014—2016年間表面流速有所增加,因此我們認(rèn)為2015/2016年冰川表面流速的增加是該年度在大昂龍冰川表面物質(zhì)平衡與差分GPS觀測(cè)到的物質(zhì)虧損差異較大的主要原因之一。另外,由于在大昂龍冰川差分GPS測(cè)點(diǎn)主要位于冰川的中下部,而且2015/2016年大昂龍冰川消融增強(qiáng),冰川下部消融強(qiáng)烈,因此在該年度僅通過大昂龍冰川中下部測(cè)得的厚度變化很可能高估了實(shí)際值。從小昂龍冰川的觀測(cè)結(jié)果可以看出,由于冰川花桿與差分GPS的觀測(cè)點(diǎn)相一致,且基本上覆蓋了整個(gè)冰川,冰川表面物質(zhì)平衡與差分GPS的觀測(cè)結(jié)果相近。

由于實(shí)測(cè)資料有限,我們的結(jié)果有待后續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間尺度,甚至更具有代表性冰川的實(shí)地觀測(cè)結(jié)果加以檢驗(yàn)。

5 結(jié)論

2014—2016年期間,在西藏阿里地區(qū)大、小昂龍冰川開展了冰川表面物質(zhì)平衡與差分GPS冰川厚度變化同步測(cè)量工作,以及冰川末端、冰川表面流速觀測(cè)和冰川雷達(dá)測(cè)厚工作。取得的觀測(cè)結(jié)果如下:

(1)大昂龍實(shí)測(cè)最大厚度為216 m,冰川平均冰厚為67.9 m,根據(jù)雷達(dá)測(cè)厚數(shù)據(jù)插值計(jì)算的冰川儲(chǔ)量為0.452km3,小昂龍冰川實(shí)測(cè)最大厚度為190 m。2014—2016年間,小昂龍冰川先前進(jìn)了11 m,之后又退縮了34 m,兩年內(nèi)平均每年退縮11.5 m。

(2)2015/2016年,大昂龍冰川和小冰川表面平均流速分別為為4.4 m·a-1和2.3 m·a-1,其中昂龍大冰川表面平均流速較上一物質(zhì)平衡年增加了10.5%。

(3)冰川表面物質(zhì)平衡結(jié)果顯示,2014—2016年間,大昂龍冰川零平衡線由5 946 m上升到5 980 m,且平均以每年72 mm w.e.的速率減薄;小昂龍冰川在2014/2015年零平衡線高度為5 944 m,且平均以每年219 mm w.e.的速率減薄。差分GPS觀測(cè)結(jié)果顯示,2014—2016年大、小昂龍冰川分別以每年(442±90)mm w.e.和(265±90)mm w.e.的速率減薄。在大、小昂龍冰川利用差分GPS觀測(cè)到的平均物質(zhì)損失速率均大于花桿法觀測(cè)到的平均物質(zhì)損失速率。

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