天山乌鲁木齐河源1号冰川1959-2009年物质平衡变化过程及特征研究

以天山乌鲁木齐河源1号冰川1958/1959—2008/2009年度物质平衡资料为基础,研究了冰川的物质平衡变化过程及特征.结果表明:51a来1号冰川物质平衡经历了9次负平衡波动和9次正平衡波动,负平衡年与正平衡年之比为35∶16,负平衡年平均物质平衡-450mm,正平衡年平均物质平衡130mm,多年平均物质平衡-267mm.1997—2008年,该冰川连续12a的物质平衡观测结果均为负平衡年,并且总体上处于数值很大的强负平衡,直至2008年出现了历史上最大的负平衡,物质平衡量为-999mm.1959—2009年,累积亏损达-13 646mm(约-2 402.6×104 m3),即冰川平均较之1959年减薄了15.2m,这种长时期连续物质亏损状态对1号冰川是一个严峻的考验.

SRM融雪径流模型在乌鲁木齐河源区的应用研究

乌鲁木齐河源区发育现代冰川7条,冰川面积5.6 km2,并有大范围的积雪,冰雪消融期融雪径流对乌鲁木齐河贡献显著。应用SRM(snowmelt runoff model)融雪径流模型来探讨乌鲁木齐河源区融雪期径流情况,利用度日方法,由流域本身特征及参变量获取方法的深入分析来率定模型参数,应用模拟指标Nash-Sutcliffe系数R2=0.702和积差Dv=6.81%来评价模型表现,研究发现:(1)气温、降水作为该模型的直接驱动变量对模型的模拟较为敏感。尝试对乌乌鲁木齐河源区的气温、降水数据进行IDW插值并进行修正,使得模型模拟精度提高,对模型变量的输入精度问题上提供了新的思路;(2)不同高度带上积雪的度日因子并不是稳定的,而度日因子的选取与调整对模型也非常重要;(3)模型本身的局限性也导致模拟精度的降低。结果表明SRM模型可在乌鲁木齐河流域推广应用,这必将对认识和利用乌鲁木齐河流域冰雪水资源具有重要意义。

乌鲁木齐河源1号冰川2009年出现物质正平衡

自1997年以来,乌鲁木齐河源1号冰川消融极为强烈,物质平衡呈大幅度亏损,连续12 a都处于强负平衡状态,平均物质平衡达-708 mm,且在2008年物质平衡达到历史最低值-999 mm,然而2009年出现了物质正平衡,物质平衡63 mm,年际变化量达1 062 mm。以2008-2009年物质平衡实测资料为基础,根据该地区的气温和降水资料分析,结果表明,造成这种现象的主要原因是夏季气温(5～8月)的降低,较2008年低1.8℃,致使冰川消融期的开始时间推迟至了7月份,结束时间提前到8月份,大大削弱了冰川的消融强度,其次是2005年以来逐渐增多的连续性降水,增加了冰川的积累量。

多种遥感分类方法提取冰川边界探讨--以喀纳斯河源地区为例

综合目视解译和计算机自动解译的方法,将冰川解译的传统方法及面向对象图像特征提取方法应用于喀纳斯河源的冰川边界提取中,并对提取出的单条冰川逐一分析。研究发现:面向对象的图像特征提取方法能较好的提取具有特征类型的地物;目视解译的方法虽然费时费力,但适用于任何类型冰川的提取;传统比值阈值、雪盖指数法、监督分类与非监督分类在无表碛覆盖,积雪覆盖较少的纯冰区效果明显。对阿尔泰山喀纳斯河源区的40条冰川进行解译,对多种方法进行比较,得到喀纳斯河源地区精确的冰川边界。结果表明:喀纳斯河源区冰川总体上呈退缩趋势,1959—2011年冰川面积共减少了23.43 km2。

近20年乌鲁木齐河源1号冰川东支和西支物质平衡变化

利用乌鲁木齐河源1号冰川东支和西支1990/1991—2009/2010年的物质平衡资料,对比分析了东、西支的物质平衡变化。结果表明:东支的物质亏损量大于西支,平衡线高度(ELA)总体上低于西支,积累区比率(AAR)下降幅度大于西支;东支平均物质平衡-582 mm·a-1,累积物质平衡为-11638 mm,西支平均物质平衡-485 mm·a-1,累积物质平衡-9692 mm;东、西支平衡线高度均呈现升高趋势,分别升高了143、131 m;东、西支AAR下降了29.8%、19.6%。分析表明,物质平衡与ELA呈显著负相关,与AAR呈显著正相关,东、西支物质平衡减小100 mm,ELA分别升高19、23 m,AAR减小4.5%。物质平衡对气候变化的敏感性分析表明,当降水量不变时,夏季气温升高1℃,东支物质平衡减小487 mm,西支减小398 mm;当夏季气温不变时,降水量增加100 mm,东支物质平衡增大164mm,西支增大185 mm。在未来全球持续升温背景下,东、西支物质平衡将会继续减小。