基于RS和GIS的天山托木爾地區(qū)冰川變化研究.pdf

1、近年來氣候變化所引發(fā)的資源環(huán)境問題日益受到全球范圍內(nèi)的泛關(guān)注。冰川作為氣候變化最敏感、最直接的信息載體，不僅是氣候變化的重要影響結(jié)果，而且在水資源利用、海平面上升、冰川災(zāi)害防治等方面也擔(dān)任著重要角色。天山托木爾地區(qū)位于天山西部經(jīng)濟走廊，是新疆西部地區(qū)交通要道，該區(qū)域的冰川分布和冰川變化情況對于新疆經(jīng)濟發(fā)展有著舉足輕重的地位，同時該地區(qū)又是少數(shù)民族聚居地區(qū)，在維護民族團結(jié)，地區(qū)安全，國防穩(wěn)定方面也起著極為重要的作用。但由于該區(qū)域地處西北內(nèi)

2、陸，隨著氣溫逐年增高，冰川加劇消融，降水長期不穩(wěn)定，外來人口增多，耕地面積逐漸增加，水資源的不合理利用而導(dǎo)致的區(qū)域環(huán)境問題越來越惡化，從而使得該區(qū)內(nèi)土地供需矛盾、草場分配不均、水資源分配矛盾加劇，進一步導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境惡化，給當(dāng)?shù)氐墓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)，人類生活生存環(huán)境造成了嚴重的負面影響。該地區(qū)的冰川是該流域內(nèi)淡水資源、河川徑流的主要補給來源，所以對該區(qū)域的冰川監(jiān)測對于其區(qū)域生態(tài)平衡、災(zāi)害防治、氣候變化模擬具有迫切的現(xiàn)實意義。
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3、研究結(jié)合RS與GIS技術(shù)，利用野外實測數(shù)據(jù)、地形圖數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)及氣象數(shù)據(jù)，對天山托木爾地區(qū)冰川變化特征進行了研究。主要得到了以下結(jié)論：
　?。?）托木爾冰川所選擇的冰川數(shù)量從1964/71年的78條下降到2000年64條，并在2011年進一步減少到61條。所選擇的78條冰川的總面積總體從1964/71年的555.45km2下降到2000年的530.39km2，甚至于到2011年下降到521.89公里km2，所選擇的冰川面積下降比

4、從1964/71年到2000年的4.5％，在2000年到2011年在原來的基礎(chǔ)上再減少1.6％，所選擇78條冰川面積減少率從1964/71年0.12％/年增加到2000年至2011年0.13％/a。面積減少率呈下降趨勢。研究區(qū)域的73.51%面積的冰川厚度減薄，主要集中于消融區(qū)，1964/71-2011托木爾峰地區(qū)冰川平均厚度減薄22.35m，平均減薄厚度速率0.60m/a，最大厚度減薄62.40m，最大積累厚度32.70m。托木爾地區(qū)

5、在1964/71年—2011年期間，冰川損失量達到了16.68km3，相當(dāng)于15.01km3的水當(dāng)量（冰的密度為0.9g/cm3）。在此期間內(nèi)，冰川表面積損失了33.57km2，所以冰川儲量損失為4.59km3，平均儲量損失約為0.11km3。對比于上文所提及的厚度空間分布區(qū)域變化的結(jié)果（16.68km3），其平均儲量損失為0.45km3/a，因此用經(jīng)驗公式計算1964/71年—2011年的儲量損失可能低估了其損失量。
　　（2）

6、重點監(jiān)測冰川青冰灘72號冰川1964/71年到2011年冰川后退1934m，年均退縮了41.1m，面積減少了0.53km2，冰舌平均減薄8.83m。該地區(qū)末端退縮強烈，冰川底部具有海洋性的特征，對氣候的變化十分敏感，究其原因，可能是該冰川冰舌部分分布在山谷底部，海拔較低，消融強烈，雖然冰川表磧對于冰川末端退縮起到了延緩作用，但對于減少冰川消融的作用有限。
　?。?）在和天山地區(qū)其他監(jiān)測冰川對比發(fā)現(xiàn)，哈希勒根51號冰川末端年均退縮最

7、少，而烏魯木齊河源1號冰川厚度減薄最少，為每年0.15m。而青冰灘72號冰川無論是末端年均退縮、面積年均減少都是這四個區(qū)域典型監(jiān)測冰川中最高的，該區(qū)域冰川面積變化相當(dāng)厲害。
　?。?）通過分形理論，研究天山托木爾地區(qū)冰川周長與面積之間的關(guān)系，并對其空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行分析發(fā)現(xiàn)，1964/71年2011年托木爾地區(qū)冰川空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性趨于下降，表明未來該流域冰川可能仍將保持較高的消融速率。通過該地區(qū)被氣象站點氣溫降水?dāng)?shù)據(jù)分析，氣溫呈升高