1972—2011年东昆仑山木孜塔格峰冰川面积变化与物质平衡遥感监测

图1 研究区示意图

(P1—P4分别为气象格网中心点,5Z141E32为冰川编码)

Fig.1 Map of the study area

1.2 数据源及预处理

本研究使用的主要数据有SRTM-X DEM、地形图、TerraSAR-X/TanDEM-X(表1)、中国第一次(1972年)、第二次(2010年)冰川编目数据^[19]、Landsat遥感影像和气象数据。研究区冰川平均坡度为12.2°,地形图冰川区高程精度优于8 m^[20]。SRTM DEM数据的高程精度为16 m(95%置信区间),并随研究区域的不同而呈现不同精度^[21]。考虑到SRTM-X对冰雪的轻微穿透和季节波动,SRTM-X DEM可代表1999年消融期末的表面高程^[7,8]。TerrSAR-X/TanDEM-X与SRTM-X均为X波段,在1999—2011年间冰川高程变化和物质平衡中穿透差异影响可以忽略。冰川面积和基于冰川主流线的冰川长度通过冰川编目数据获取^[19]。

表1 TerrSAR-X/TanDEM-X数据

Tab.1 TerrSAR-X/TanDEM-X data

日期	主影像	从影像	垂直基线/m	轨道
2012年1月15日	TerrSAR-X	TanDEM-X	164.618 0	升轨
2012年2月6日	TanDEM-X	TerrSAR-X	174.073 4	升轨
2012年2月17日	TerrSAR-X	TanDEM-X	168.637 8	升轨

此外,本研究使用了中国气象局(http: //data.cma.gov.cn)提供的中国地面气温、降水日值/月值 0.5°×0.5°格点数据集。

2 研究方法

2.1 基于差分合成孔径雷达干涉测量的冰川高程提取

利用SRTM-X作为参考DEM,使用TerraSAR-X/TanDEM-X双基站合成孔径雷达数据进行差分干涉,不断地通过迭代方法去除基线不准确导致的趋势误差,最后将优化的差值加在原先已配准的SRTM-X之上,得到TanDEM-X DEM,空间分辨率采样成30 m,详细流程如图2^[22]。

图2

图2 TerrSAR-X/TanDEM-X差分干涉获取DEM流程

Fig.2 Flowchart for DEM generation from TerrSAR-X/TanDEM-X differential Interferometry

2.2 DEM配准

基于地形图DEM分别对SRTM DEM和TerrSAR-X/TanDEM-X DEM进行配准。其配准原理是根据2期DEM高程偏差dh与坡度α、坡向φ存在三角函数关系^[23],即

(1)

\frac{d h}{\tan α} = a \cos (b - φ) + c

式中a,b,c为系数,可通过非冰川区坡度小于5°的dh/tanα与φ组成的散点图经过回归分析得到。为了消除高程偏差异常值的影响,利用高程偏差的5%和95%分位数剔除异常值。

最后利用非冰川区高程差残差与最大曲率的线性关系,对冰川区的高程差残差进行校正^[24]。

2.3 误差评估

冰川面积误差以空间分辨率的一半为距离的缓冲区面积,1:100 000地形图相当于空间分辨率为27 m数据 ^[7,8]。冰川面积变化的误差e的公式为

(2)

e = \sqrt[]{ε_{1}^{2} + ε_{2}^{2}}

式中ε₁和ε₂分别为2期冰川面积误差。

冰川长度误差取空间分辨率的1/2,冰川长度变化误差也采用式(2)计算,但此时ε₁和ε₂分别为2期冰川长度误差。

冰川高程变化的不确定性E用无冰区高程残差的平均值E_m和标准差σ计算^[25],即

(3)

E = \sqrt[]{E_{m}^{2} + σ^{2} / N}

式中N为空间去相关处理后的像元个数。本研究将所有DEM空间分辨率统一为30 m,取空间去相关距离为600 m^[25]。校正后的DEM数据误差特征分布如表2。

表2 校正后DEM数据误差特征分布

Tab.2 Statistics of errors of the adjusted DEMs

类型	E_m/m	σ/m	N/个	E/m
SRTM-地形图	0.79	10.52	12 180	0.79
TanDEM-SRTM	-0.59	2.17	12 045	0.59
TanDEM-地形图	-0.19	10.63	12 036	0.22

2.4 物质平衡评估

本研究基于Huss的研究^[26],采用850±60 kg/m³作为冰川体积—物质转换的密度,其中60 kg/m³作为冰川物质平衡估算结果误差进行计算。

3 结果与分析

3.1 冰川面积变化

1972—2011年间木孜塔格峰地区冰川总面积缩减了1.03±2.42%,年均缩减率为0.03±0.06%。其中1972—1999年间年均面积缩减率为0.03±0.09%,1999—2011年间年均面积缩减率为0.02±0.21%。大多数冰川趋于稳定,仅有47条冰川呈现不同程度的退缩(图3和表3)。冰川面积萎缩率最高的是5Z141E32冰川(冰川面积为0.8±0.1 km²),年均缩减率为0.21±0.41%; 其次是蛇头川冰川,年均缩减率为0.15±0.13%。2条冰川呈现前进现象,为木孜塔格冰川和淙流冰川,分别前进了224 m和80 m。

图3

图3 1972—1999年、1999—2011年、1972—2011年木孜塔格峰地区冰川高程变化

Fig.3 Glacier elevation changes of Ulugh Muztagh during 1972-1999, 1999-2011, 1972—2011

表3 木孜塔格峰地区冰川面积变化

Tab.3 Glacier area changes of Ulugh Muztagh

冰川名称	1972年面积/km²	1999年面积/km²	2011年面积/km²	1972—1999年面积变化率/(%·a^-1)	1999—2011年面积变化率/(%·a^-1)	1972—2011年面积变化率/(%·a^-1)
木孜塔格冰川	48.7±0.5	48.9±0.6	48.9±0.6	0.01±0.06	0.00±0.14	0.01±0.06
淙流冰川	26.5±0.4	26.6±0.5	26.6±0.5	0.01±0.09	0.00±0.22	0.01±0.09
琳水冰川	29.4±0.4	29.4±0.4	29.4±0.4	0.00±0.07	0.00±0.16	0.00±0.07
玲珑冰川	37.2±0.5	37.2±0.6	37.2±0.6	0.00±0.08	0.00±0.18	0.00±0.08
鱼鳞川冰川	98.2±1.3	96.3±1.5	96.4±1.4	-0.07±0.07	0.00±0.18	-0.05±0.07
冰鳞川冰川	63.6±0.6	63.3±0.7	62.1±0.7	-0.02±0.05	-0.15±0.13	-0.06±0.05
月牙冰川	18.2±0.3	18.0±0.4	17.9±0.4	-0.05±0.11	-0.04±0.26	-0.05±0.10
龙头冰川	52.8±0.7	51.9±0.7	51.8±0.7	-0.06±0.07	-0.02±0.17	-0.05±0.07
蛇头川冰川	17.5±0.4	16.7±0.5	16.5±0.5	-0.17±0.13	-0.10±0.33	-0.15±0.13
龙头沟冰川	21.7±0.3	21.7±0.3	21.7±0.3	-0.00±0.07	0.00±0.17	-0.00±0.07
伸舌头冰川	6.3±0.2	6.1±0.2	6.1±0.2	-0.09±0.20	-0.06±0.46	-0.09±0.19
5Z141E32冰川	0.8±0.1	0.7±0.1	0.7±0.1	-0.31±0.42	0.00±0.99	-0.21±0.41
区域内所有冰川	668.2±10.8	663.2±12.1	661.3±12.0	-0.03±0.09	-0.02±0.21	-0.03±0.06

3.2 冰川物质平衡

研究结果显示(图3和表4),木孜塔格峰地区冰川1972—2011年间减薄2.63±0.22 m,冰川体积减少了1.17±0.15 km³,呈现微弱的负平衡(-0.06±0.01 m w.e./a)趋势,其中1999年以前为-0.11±0.02 m w.e./a,1999年后几乎接近于平衡状态(0.02±0.04 m w.e./a)。该区域冰川物质平衡空间差异性大,不同冰川呈现不同的冰川物质平衡状态。1972—1999年间大多数冰川呈现不同程度的负平衡状态,也有少数冰川接近于平衡状态或者呈现正平衡趋势,比如冰鳞川冰川和龙头沟冰川。1999—2011年间近2/3的冰川呈现正平衡趋势。本研究按照1972—2011年间冰川面积变化将冰川分为3类: 稳定型、退缩型和前进型。由于鱼鳞川冰川期间发生过跃动,但鱼鳞川冰川在1972—2011年间内总体上属于退缩型,因此在排除了鱼鳞川冰川后,退缩型冰川物质平衡为-0.03±0.01 m w.e./a,稳定型冰川物质平衡为-0.03±0.01 m w.e./a,前进型冰川物质平衡为-0.25±0.01 m w.e./a,鱼鳞川冰川物质平衡也为-0.25±0.01 m w.e./a。可知前进型冰川的物质亏损大于稳定型和退缩型。从图3可以看出,木孜塔格冰川和淙流冰川末端均出现明显的增厚现象,而上游是不断亏损的,冰川上游的物质通过冰崩、物质重分配转移到下游,导致下游冰川末端增厚和末端前进。

表4 木孜塔格峰地区冰川物质平衡分布特征

Tab.4 Glacier mass changes during the investigated periods

冰川名称	1972—1999年		1999—2011年		1972—2011年
冰川名称	平均高程变化/m	平均物质平衡/ (m w.e.a^-1)	平均高程变化/m	平均物质平衡/ (m w.e.a^-1)	平均高程变化/m	平均物质平衡/ (m w.e.a^-1)
木孜塔格冰川	-7.10±0.79	-0.22±0.02	0.65±0.59	0.05±0.04	-7.09±0.22	-0.15±0.01
淙流冰川	-9.71±0.79	-0.31±0.02	1.42±0.59	0.10±0.04	-10.40±0.22	-0.23±0.01
琳水冰川	-15.32±0.79	-0.48±0.02	2.23±0.59	0.16±0.04	-13.75±0.22	-0.30±0.01
玲珑冰川	-3.52±0.79	-0.11±0.02	1.95±0.59	0.14±0.04	-0.80±0.22	-0.02±0.01
鱼鳞川冰川	-11.30±0.79	-0.36±0.02	-1.29±0.59	-0.09±0.04	-11.34±0.22	-0.25±0.01
冰鳞川冰川	2.30±0.79	0.07±0.02	1.10±0.59	0.08±0.04	3.76±0.22	0.08±0.01
月牙冰川	-9.48±0.79	-0.30±0.02	-2.47±0.59	-0.18±0.04	-10.29±0.22	-0.22±0.01
龙头冰川	-4.02±0.79	-0.13±0.02	-0.25±0.59	-0.02±0.04	-2.55±0.22	-0.06±0.01
蛇头川冰川	-5.11±0.79	-0.16±0.02	-3.33±0.59	-0.24±0.04	-7.17±0.22	-0.16±0.01
龙头沟冰川	4.43±0.79	0.14±0.02	-0.03±0.59	-0.00±0.04	5.06±0.22	0.11±0.01
伸舌头冰川	-6.16±0.79	-0.19±0.02	-0.18±0.59	-0.01±0.04	-5.43±0.22	-0.11±0.01
5Z141E32冰川	-6.90±0.79	-0.22±0.02	-2.29±0.59	-0.16±0.04	-9.77±0.22	-0.21±0.01
区域内所有冰川	-3.64±0.79	-0.11±0.02	0.21±0.59	0.02±0.04	-2.63±0.22	-0.06±0.01

3.3 前进冰川与跃动冰川

通过对比1972—2011年间的Landsat影像可知,木孜塔格冰川和淙流冰川均发生过多次前进。木孜塔格冰川在1972—1986年间前进了100 m,1993年前进了25 m,1994—1999年间前进了33 m,1999—2004年间前进了46 m,2004—2008年间前进了20 m; 淙流冰川1992—1993年间前进了50 m,1994—1999年间20 m,1999—2011年间前进了10 m。根据上文分析,冰川不断前进的过程中,冰川物质呈现亏损状态,不过1999年以后冰川物质是正积累的,这是降水量增加的结果。

鱼鳞川冰川在2007—2011年间发生跃动,北侧末端前进距离达548±34 m,从图3(b)和图4—5可以看出,冰川跃动是从中部开始的。由于1999—2011年间冰川表面高程变化较小,根据郭万钦等^[16]的分析,冰川跃动主要发生在2007—2011年间,而1999年后冰川表面高程变化不大,因此可将SRTM DEM代表跃动前的冰川表面高程信息,Tan-DEM-X代表跃动后的冰川表面高程信息。结果表明,积蓄区表面高程至少平均下降27 m,最大凹陷为59 m,体积减少了2.7×10⁸ m³,接收区表面高程至少平均升高43 m,最大抬升113 m,体积增加了2.1×10⁸ m³。大量冰体向下游转移,冰川末端向前推移。

图4

图4 跃动冰川表面高程变化

Fig.4 Elevation change of surged glacier

图5

图5 跃动冰川沿主流线高程变化

Fig.5 Elevation change of surged glacier along the main flow line

4 讨论

4.1 不确定性分析

基于大地测量法的冰川物质平衡估算受DEM精度的影响,不过本研究经配准后无冰区高程差残差小于1 m,在长时间段内的冰川物质平衡估算时对结果影响较小。本研究中冰川物质平衡估算误差最高不超过0.04 m w.e./a。SRTM和TanDEM-X波段的数据获取时间都是2月份,本研究用来代表前一年消融期末的冰川表面高程,期间季节波动引起的高程差与X波段对冰雪的穿透可能存在抵消,降低了穿透引起的不确定性。本研究基于保守假设对物质平衡季节波动影响进行评估,10月至次年2月物质积累假设为2 a的全年降水量转换(根据中国气象局格网数据1999年平均值为129 mm; 2000年为212 mm; 2011年为217 mm; 2012年为236 mm),1972—1999年、1999—2011年、1972—2011年季节波动引起的误差分别为0.01 m w.e./a,0.03 m w.e./a和0.01 m w.e./a,该误差包含在不确定性评估结果中,一般可以忽略。

4.2 冰川变化影响因素

木孜塔格峰地区降水较少,影响冰川发育的主要因素是低温。图6为基于气象格网数据的1971—2011年间气温和降水变化,其中P1—P4为气象格网中心点。冰川积累和消融均发生在夏季(6—8月),由图6推测,1972—2011年间夏季气温升高是冰川退缩的主要原因,其中1971—1999年间气温明显上升(0.17 ℃/a),降水量虽有波动但总体上呈现微弱上升趋势(0.2~0.7 mm/a),由于降水量微弱增加不足以弥补气温上升带来的冰川物质损失,因此期间冰川物质呈现负平衡趋势。2000—2011年间气温呈微弱上升趋势(0.02~0.04 ℃/a),降水量上升趋势比较显著(3.4~6.3 mm/a),尽管气温仍然处于较高的水平,但降水显著增加,2005年后波动较小,因此期间冰川物质平衡负平衡趋势比较微弱,接近于平衡状态,说明降水的增加在一定程度弥补了冰川物质损失。

图6

图6 基于气象格网数据的1971—2011年间气温和降水量变化

Fig.6 Fluctuation of annual average air temperature and annual precipitation from 1971 to 2011

4.3 冰川前进与跃动原因

1999—2011年间2条前进冰川均呈现正积累状态,但1972—1999年间却呈现强烈的物质亏损。从图3可以看出木孜塔格冰川和淙流冰川1972—1999年间上游物质亏损严重,因此冰川上游强烈消融,冰川内部液态水的润滑导致冰川前进,与正常的前进不同。此外,2条前进冰川分别位列同一山峰的南北坡,坡度比较平缓,平均坡度分别为6°和8°,冰体相对宽大,末端相对稳定,为前进创造了条件。

关于跃动冰川的原因解释目前尚无定论,一般认为是液态水的润滑作用,液态水来源主要有积累产生的压融水、冰体内部储存的融水或者液态降水等^[8]。该地区降水较少,现有气象资料表明2007年前后并未出现强降水现象。王宁练等^[27]在昆仑山玉珠峰冰川内部发现富含水冰层,其富含水冰层的形成与气候变暖相关。此外,郭万钦等^[16]分析表明鱼鳞川冰川跃动前冰裂隙发育,冰川跃动主要开始于2008年10月,夏季液态降水可能通过冰裂隙进入冰体从而诱发冰川跃动。

4.4 与其他研究的对比

本研究区冰川面积相对稳定,结果小于其他研究结果^[13,14],主要是因为范围比较小、时间尺度与其他研究不一致。不过,从邻近区域的研究(表5)也可以看出,该地区冰川面积相对于其他地区比较稳定。阿尔金山^[28]冰川面积萎缩严重,其次是各拉丹冬^[29]和普若岗日^[30],西昆仑^[31]、阿汝错^[8]、岗扎日^[32]木孜塔格峰地区冰川面积变化较小,西风环流影响可能从西往东减弱,导致冰川面积减小率也存在从西往东增加的态势。

表5 木孜塔格峰及毗邻地区冰川面积变化

Tab.5 Glacier area changes in Ulugh Muztagh and surroundings

研究区	时间段	数据	年均面积缩小率/(%·a^-1)	文献
西昆仑	1970— 2010年	中国第一次与第二次冰川编目	-0.1	[31]
阿汝错	1971— 2016年	中国第一次编目、Landsat	-0.01	[8]
各拉丹冬	1964— 2010年	CORONA,Landsat	-0.15	[29]
普若岗日	1992— 2014年	Landsat TM,HJ-1A/1B	-0.17	[30]
岗扎日	1970— 2016年	Landsat,地形图	-0.08± 0.02	[32]
阿尔金山西段	1973— 2015年	Landsat	-0.44	[28]
木孜塔格峰	1972— 2011年	Landsat,地形图	-0.03± 0.06	本研究

Brun等^[15]的结果显示木孜塔格峰地区2000—2016年间冰川物质平衡估算为0.06 m w.e./a,与本研究1999—2011年间冰川物质平衡结果(0.02±0.04 m w.e./a)一致。Zhou等^[33]利用Hexagon KH-9 和SRTM DEM(C波段)评估1973—2000年间的该地区物质平衡为-0.06±0.12 m w.e./a,与本文1972—1999年间冰川物质平衡结果(-0.11±0.02 m w.e./a)比较接近。两者差异可能是由于Zhou等^[33]使用的C波段SRTM DEM对冰雪穿透的存在一定不确定性及存在一定的数据空值(32%),而本研究数据相对完整。

对比1999年以后临近区域的冰川物质平衡结果(表6),可以看出木孜塔格峰周围1999年以来大多数冰川区域呈现正物质平衡趋势。木孜塔格峰西南方向约150 km的耸峙岭^[34]地区冰川正平衡趋势较为明显,耸峙岭往西的阿汝错^[8]、土则岗日^[12]、西昆仑^[12]及西昆仑西部边缘地区的琼木孜塔格^[12]等区域冰川物质都呈现比较明显的正平衡趋势。受西风环流的影响显著,降水增多,冰川物质呈现正平衡现象^[35]。木孜塔格峰东南方向约200 km的岗扎日^[32]地区冰川物质也呈现弱正平衡,但也比木孜塔格峰较为强烈,可能是因为冰川局部地形和气候存在一定差异。岗扎日往南和往东方向的普若岗日^[10]、西各拉丹冬^[36]等地区冰川则呈现负的物质平衡趋势,这些区域受西风环流的影响极小,在气候变暖的影响下,物质亏损相对严重。

表6 木孜塔格峰及毗邻地区1999年以来的物质平衡

Tab.6 Glacier mass changes from 1999 in Ulugh Muztagh and surroundings

研究区	时间段	数据	方法	平均物质平衡/(m w.e./a)	文献
西昆仑	2000—2014年	TerraSAR-X,TanDEM,SRTM	InSAR	+0.13±0.06	[31]
琼木孜塔格	2000—2014年	TerraSAR-X,TanDEM,SRTM	InSAR	+0.34±0.06	[12]
土则岗日	2000—2014年	TerraSAR-X,TanDEM,SRTM	InSAR	+0.36±0.07	[12]
阿汝错	1999—2016年	ASTER,SRTM,地形图	大地测量法	+0.33±0.61	[8]
藏色岗日和耸峙岭	2003—2009年	ICESat GLAS,SRTM	激光测高法	+0.37±0.25	[34]
普若岗日	2000—2012年	TerraSAR-X,TanDEM,SRTM	InSAR	-0.04±0.23	[10]
西各拉丹冬	1999—2015年	ASTER,SRTM	大地测量法	-0.33±0.38	[36]
岗扎日	1999—2012年	ASTER SRTM	大地测量法	+0.16±0.02	[32]
木孜塔格峰	1999—2011年	TerraSAR-X,TanDEM,SRTM	InSAR	+0.02±0.04	本研究

5 结论

采用历史地形图数据,Landsat,SRTM DEM数据和TerraSAR-X/TanDEM-X数据,对木孜塔格峰地区1972—1999年间与1999—2011年间的冰川面积变化和物质平衡进行了对比研究。结果表明:

1) 1972—2011年间木孜塔格峰地区冰川面积年均缩减率为0.02±0.06%。其中1972—1999年间年均缩减率为0.03±0.09%,1999—2011年间年均缩减率为0.02±0.21%。47条冰川表现为退缩,2条冰川表现为前进。

2) 1972—2011年间木孜塔格峰地区冰川物质呈现微弱的负平衡(-0.06±0.01 m w.e./a)趋势,其中1999年以前为-0.11±0.02 m w.e./a,主要受气温升高所影响; 1999年后几乎接近于平衡状态(0.02±0.04 m w.e./a),因为降水的增加弥补了气温升高造成的物质亏损。该区域冰川物质平衡空间差异性大,不同冰川呈现不同的冰川物质平衡状态。退缩型冰川和稳定型冰川物质平衡均为-0.03±0.01 m w.e./a,前进型冰川物质平衡呈现较为强烈的物质亏损(-0.25±0.01 m w.e./a)。

3) 木孜塔格峰地区冰川前进与正常前进冰川不同,其前进可能是冰川内部消融引起的,液态消融水的润滑导致冰川上游物质向下转移。冰川跃动的原因也可能与内部消融有关,与液态降水进入冰川也可能相关。

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木孜塔格西北坡鱼鳞川冰川跃动遥感监测

[J]. 冰川冻土, 2012,34(4):765-774.

Magsci [本文引用: 3]

基于Landsat卫星数据的遥感监测发现, 木孜塔格峰西北坡鱼鳞川冰川的中支在2007-2011年间发生了跃动, 冰川北侧末端在几年内前进距离达到了(548±34) m.进一步的监测发现, 该冰川的大幅跃动主要发生于2008年10月至2009年3月.跃动期间冰川表面约4.8 km长的范围经历了急剧的破碎化过程, 并呈现出最早由冰川中部积蓄区下段开始, 然后向上下游逐渐扩展的特征.对冰面裂隙及其他特征点的追踪发现, 冰川除积累区以外的部位都产生明显的位移, 其中冰川中部以下至冰舌部各点的位移都在1 km以上.同时, 冰面运动速度的计算结果也显示, 冰川各个部分都经历了急剧的运动速度变化过程, 其中冰川中部最大运动可视速率达到约(13.3±1.5)m·d-1, 并且还揭示出该冰川的跃动具有北侧主末端最先开始快速运动, 然后向上游逐渐扩展的特征.

Guo W

, Liu S

, Xu J

, et al.

Monitoring recent surging of the Yulinchuan glacier on north slopes of Muztag range by remote sencing

[J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2012,34(4):765-774.

Magsci [本文引用: 3]

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刘时银, 姚晓军, 郭万钦 , 等.

基于第二次冰川编目的中国冰川现状

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DOI:10.11821/dlxb201501001 URL Magsci [本文引用: 1]

以2004年之后的Landsat TM/ETM+和ASTER遥感影像为基础,参考第一次中国冰川目录及其他文献资料,经过影像校正、自动解译、野外考察、人工修订、交互检查和成果审定等技术环节,完成占全国冰川总面积85.5%的现状冰川编目,确定中国目前共有冰川48571条,总面积约5.18×104βkm2,约占全国国土面积的0.54%,冰川储量约4.3~4.7×103βkm3。中国冰川数量和面积分别以面积<0.5βkm2的冰川和面积介于1.0~50.0βkm2的冰川为主,面积最大的冰川是音苏盖提冰川（359.05βkm2）。中国西部14座山系（高原）均有冰川分布,其中昆仑山冰川数量最多,其次是天山、念青唐古拉山、喜马拉雅山和喀喇昆仑山,这5座山系冰川数量占全国冰川总数量的72.3%;冰川面积和冰储量位列前3位的山系分别为昆仑山、念青唐古拉山和天山,尽管喀喇昆仑山冰川数量和面积均小于喜马拉雅山,但前者冰储量高于后者。从冰川海拔分布来看,海拔4500~6500βm之间是冰川集中发育区域,约占全国冰川总面积的4/5以上。冰川资源在各流域分布差异显著,东亚内流区（5Y）是中国冰川分布数量最多、面积最大的一级流域,约占全国冰川总量的2/5以上;黄河流域（5J）是冰川数量最少、规模最小的一级流域,仅有冰川164条,面积126.72βkm2。新疆和西藏的冰川面积和冰储量约占全国冰川总面积的9/10。

Liu S

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刘时银, 姚晓军, 郭万钦 , 等.

基于第二次冰川编目的中国冰川现状

[J]. 地理学报, 2015,70(1):3-16.

DOI:10.11821/dlxb201501001 URL Magsci [本文引用: 2]

Liu S

, Yao X

, Guo W

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The contemporary glaciers in China based on the Second Chinese Glacier Inventory

[J]. ActaGeographica Sinica, 2015,70(1):3-16.

Magsci [本文引用: 2]

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Recent surface elevation changes of three representative glaciers in Ányêmaqên Mountains,source region of Yellow River

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青藏高原冰川内部富含水冰层的发现及其环境意义

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基于青藏高原昆仑山玉珠峰冰川Core 1冰芯钻取过程中所获得的相关资料，揭示出在该冰芯钻取点处的冰川内部34.34~34.64 m深度段存在一个富含水冰层，其未冻水(液态水)具有承压性质，水头高度至少可达到8.54 m. 该富含水冰层的存在不仅对冰川温度场带来了极大的影响，而且使该层中δ18O记录趋于均一化. 通过分析，揭示出该富含水冰层中可溶杂质离子浓度明显高于其上部冰层中的可溶杂质离子浓度，这是富含水冰层在形成初期其上部粒雪层融水下渗所引起的可溶杂质离子淋溶的结果. 同时，研究表明玉珠峰冰川粒雪中可溶杂质离子的优先淋溶顺序为NO3-> Mg2+> Na+> Cl-> K+> SO42-> Ca2+> NH4+. 提出可利用最易淋溶离子的浓度与最不易淋溶离子的浓度之比值，来判断冰雪层中可溶杂质离子浓度峰值是否与淋溶有关. 结合青藏高原其他地点冰芯钻取过程中发现的富含水冰层状况，认为青藏高原冰川内部富含水冰层不是在整个冰川区域内呈层状分布，而是在冰川内部呈透镜状分布. 冰川内部富含水冰层的存在，表明其形成初期气候相对较暖. 最后，阐明了青藏高原冰川中富含水冰层的形成机理与演化过程，并预测了其潜在的灾害效应.

Wang N

, Xu B

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Discovery of the water-rich ice layers in glaciers on the Tibetan Plateau and its environmental significances

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王媛, 吴立宗, 许君利 , 等.

1964—2010年青藏高原长江源各拉丹冬地区冰川变化及其不确定性分析

[J]. 冰川冻土, 2013,35(2):255-262.

利用1964年美国CORONA间谍卫星影像和1976-2010年的Landsat MSS/TM/ETM+遥感影像, 对青藏高原长江源各拉丹冬地区的冰川进行监测, 获得每10 a间隔的冰川面积数据, 并对冰川制图中的不确定性进行了评估.由于冰川表面比较洁净, 认为该地区冰川变化的不确定性主要由分辨率(Landsat)和人为操作差异造成, 误差可达1%~2%.通过对比发现: 1964-2010年间, 各拉丹冬地区冰川面积总体上减少了45.75 km2, 相对变化为6.80%, 冰川年平均变化速度约为0.99 km2·a-1, 相对变化速度为0.15%·a-1; 该地区冰川总体退缩较为缓慢, 但部分冰川变化显著, 在138条冰川中, 有14条大冰川存在较为明显的变化.在过去的近50 a中, 该地区的冰川并不是都呈退缩状态, 先后有9条冰川出现过前进的现象, 其中有1条冰川一直处于前进状态, 长江源头冰川(姜古迪如北支冰川)先后出现过两次前进, 分别发生在1964-1977年间和2000-2010年间.

Wang

, Wu L

, Xu J

, et al.

Variation and uncertainty analysis of the glcier in the past 50 years in Geladandong of Tibetan Plateau

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1992—2014年普若岗日冰川和流域湖泊面积变化及原因分析

[J]. 干旱区地理, 2016,39(4):770-776.

基于1992-2014年Landsat TM、HJ-1A/1B卫星数据和气象资料，采用卫星影像人工数字化方法计算了位于青藏高原北部的普若岗日冰川和冰川流域的湖泊面积，探讨了冰川所在区域的气象因子变化特征。结果表明：普若岗日冰川面积总体呈退缩趋势，近23 a内退缩了15.29 km2；其中，2005-2008年冰川面积有所增加，之后又进入退缩状态；将计算结果与中国冰川目录比较发现，冰川面积也处于减少趋势（21.29 km2）。近23 a位于冰川西南部的两个湖泊面积呈较显著增加趋势，以面积较小的龙尾湖湖泊面积增加尤为显著，湖泊面积增加了19.12 km2，面积较大的令戈湖湖泊面积增加了17.79 km2；位于冰川南部气象站在1992-2013年年平均气温呈显著升高趋势、降水量呈增大趋势，区域蒸发量减小，这些可能是造成研究区冰川面积退缩和湖泊面积增大的主要原因，研究结论可以作为青藏高原腹地羌塘自然保护区的气候和生态环境变化的有利参考依据。

, Ge S

Z M

, La B

Z M

,et al.

Variation and reasons of the coverage of Puruogangri Glacier and its surrounding lakes during 1992—2014

[J]. Arid Land Geography, 2016,39(4):770-776.

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Bao W

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Glacier changes during the past 40 years in the West Kunlun Shan

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1970—2016年青藏高原岗扎日冰川变化与物质平衡遥感监测研究

[J]. 地球信息科学学报, 2018,20(9):1338-1349.

DOI:10.12082/dqxxkx.2018.180059 Magsci [本文引用: 2]

可可西里处于青藏高原腹地,是青藏高原自然环境的交接与过渡地带。近年来该区域冰川物质平衡可能有从西向东由正转负的趋势,但是其过渡地带岗扎日地区冰川状态未知。本研究利用地形图、SRTM、ASTER和Landsat等资料分析了岗扎日地区冰川面积变化和物质平衡变化,并对可可西里地区冰川变化空间规律进行了探讨,结果表明：①1970-2016年岗扎日冰川总面积年均缩小率为0.08±0.02%。2006年后冰川退缩趋势减缓。②1970-2012年岗扎日冰川平均减薄-8.64±0.30 m,体积减少1.45±0.06 km3,平均物质平衡为-0.21±0.01 m w.e. a-1。冰川物质平衡趋势由负转正（1970-1999年：-0.34±0.01 m w.e. a-1;1999-2012：0.16±0.02 w.e. a-1）。③东南、南、西南朝向作为迎风坡,1970年以来其冰川物质亏损较小,1999-2012年呈现强烈的正平衡。冰川面积变化滞后于物质平衡变化,东朝向和东南朝向冰川面积缩小率最大,主要是因为冰川冰舌较长,末端所处的海拔较低。④气温升高是岗扎日冰川1970-1999年呈现负物质平衡状态的主因,降水增多是1999-2012年正平衡状态的主因。⑤可可西里地区冰川1970s以来面积年均缩小率从西向东不断增大、物质平衡下降,与西风环流和季风环流相关,但局地气候也影响冰川变化和物质平衡。

Zhang

, Liu S

Area changes and mass balance of glaciers in KangzhagRi of the Tibetan Plateau from 1970 to 2016 as derived from remote sensing data

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