Response of Glacier and Lake Covariations to Climate Change in Mapam Yumco Basin on Tibetan Plateau during 1974-2003

The study of spatial and temporal covariances of glaciers and lakes would help us to understand the impact of climate change within a basin in Tibet. This study focuses on glacier and lake variations in the Mapam Yumco （玛旁雍错） basin （covering 7 786.44 km^2） by integrating series of spatial data from topographic maps and digital satellite images at four different times： 1974, 1990, 1999, and 2003. The results indicate that： （1） decreased lakes, retreated glaciers, enlarged lakes and advanced glaciers co-exist in the basin during the last 30 years; （2） glacier recession was accelerated in recent years due to the warmer climate; （3） lake areas in the basin are both reduced and enlarged by an accelerated speed with more water supplies from speeding melt glaciers or frozen ground in the last three decades.

基于GIS的玛旁雍错流域冰川地貌及现代冰川湖泊变化研究

基于多源多时相的数字遥感影像、地形图和DEM数据,利用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,对西藏玛旁雍错流域冰川地貌类型和空间分布进行了研究,并对流域内近30 a来冰川和湖泊的变化进行分析.结果表明:1974—2003年玛旁雍错流域冰川总面积减少了7.27 km2,平均退缩速率0.24 km2.a-1;湖泊总面积减少37.58 km2,平均退缩速率1.25 km2.a-1.多时相的监测表明,冰川在加速退缩,且阳坡冰川的消融速度大于阴坡,坡度陡、面积小的冰川消融比例大于坡度缓、面积较大的冰川;湖泊面积先减少后有所增加,但总面积还是减少了,不少小湖泊消失.分析流域附近气象资料可知,气温上升和降水量减少是玛旁雍错流域内冰川消融与退缩的主要原因.

西藏玛旁雍错和拉昂错水深、水质特征及现代沉积速率

基于2009年和2010年分别在玛旁雍错和拉昂错开展的2次野外湖泊调查,本文简要报道这2个藏南内流水系湖泊的水深分布、湖水理化特征及湖泊现代沉积速率.测深结果显示玛旁雍错湖盆形状规则,深水区坡度平缓,最大水深为72.6 m;拉昂错北部为较浅的河流冲积扇,通过狭长的水道与开阔的南部湖区相连,南部湖区中心平坦,实测最深处49.03 m;根据水深数据计算的玛旁雍错和拉昂错水量分别为1.462×1010m3和5.711×109m3.玛旁雍错湖水剖面水质在垂直方向上呈现明显的分层结构,温跃层介于25～35 m之间,温度梯度为0.17℃/m,水体pH、电导率和溶解氧在温跃层具有同步变化特征;拉昂错湖水温跃层与玛旁雍错相比不明显,5～15 m间温度梯度为0.16℃/m,湖水pH与溶解氧呈反相变化,这可能与水生植物呼吸作用有关.2个湖泊湖水的主要离子组成特征除Ca2+外基本相同,拉昂错主要离子浓度约为玛旁雍错的3倍,而Ca2+则约为玛旁雍错的1/2;利用210Pb和137Cs方法对玛旁雍错和拉昂错的短岩芯进行了测试,结果表明2个湖泊近代沉积速率分别约为0.31 mm/a和0.65 mm/a.

西藏玛旁雍错流域冰川与湖泊变化及其对气候变化的响应

利用遥感和地理信息系统技术,基于1974,1990,1999和2003年4个不同时期的遥感影像,包括Landsat系列影像,ASTER影像和地形图,研究了玛旁雍错流域(面积7786km2)内冰川与湖泊的变化及其对气候变化的响应。研究结果表明,由于气候变暖,在过去30年里该流域冰川和湖泊都以退为主,有进有退。自1974年到2003年,冰川面积从107.92km2减少到100.39km2,冰川退缩明显加速。由于年降水量减少、蒸发量增大,30年中湖泊总面积从782.24km2减少到748.08km2。湖面的缩小与扩涨都在加速,尤其是小湖泊变化更明显,湖泊的加速变化可能是青藏高原高海拔内陆流域水循环过程加速的表征之一。

西藏玛旁雍错沉积揭示的晚冰期以来环境变化

玛旁雍错位于青藏高原西南部,是研究印度季风演化的理想地区之一。利用活塞采样器在玛旁雍错75 m水深处获取了一根4.69 m长岩芯,利用^210Pb和AMS^14C测年确定了岩芯的年代,根据元素含量(XRF扫描)、总有机碳(TOC)、总无机碳(TIC)和总氮(TN)等代用指标,重建了该地区14 cal.ka B.P.以来气候环境变化。结果显示,冰消期(14~12 cal.ka B.P.),TOC和TIC含量变化显示了湖区环境整体上较为暖湿;12.0~11.4 cal.ka B.P.,径流明显减弱,可能是新仙女木事件的反映;早中全新世(11.4~3.4 cal.ka B.P.),湖区环境整体上以暖湿为主,气候有所波动,出现了两次冷事件(10.2~9.8 cal.ka B.P.和8.2 cal.ka B.P.左右),7.4~6.6 cal.ka B.P.,出现了一个暖时期;晚全新世(3.4~0 cal.ka B.P.),湖区环境整体上趋向于干旱化,并伴有两次相对湿润时期(2.6~2.0 cal.ka B.P.和1.4~1.0 cal.ka B.P.)。玛旁雍错环境变化表明,晚冰期以来(14.0~3.4 cal.ka B.P.),受到太阳辐射的影响,印度季风带来的降水以及冰川融水较多,湖区环境较为湿润,整体上有利于内源生物的生存;晚全新世(3.4~0 cal.ka B.P.),北半球夏季太阳辐射量减少,印度季风减弱,径流减弱,湖区环境朝干旱化方向发展。

半个世纪玛旁雍错和拉昂错湖泊面积变化数据集构建(1972‒2023)

本文以Landsat系列和GF1遥感影像为数据源,通过人工目视解译方法,研发了1972‒2023年玛旁雍错和拉昂错的矢量边界数据,并计算了对应的湖泊面积,构成玛旁雍错水域变化数据集(1972‒2023)和拉昂错水域变化数据集(1972‒2023)。两个数据集包括1972、1977、1994、2000‒2023年共27期玛旁雍错和拉昂错的矢量边界和面积数据。数据的空间分辨率为30 m。数据集存储为.shp格式,玛旁雍错和拉昂错均由189个数据文件组成。1972‒2023年玛旁雍错面积呈略微减少趋势,面积在412 km^(2)左右;拉昂错面积呈明显减少趋势,平均速率为‒4.238 km^(2)/10a。玛旁雍错湖面空间变化不明显,东北部与南部水岸线略有变化。拉昂错变化较明显的区域主要集中在北部和西南部。