不同气候变化情景下青藏高原冰川的变化
【摘要】：论文主要是围绕不同气候变化情景下青藏高原冰川的变化这一主题进行的理论研究,在对青藏高原自然地理环境特征、青藏高原冰川特征以及青藏高原近期气候变化特征进行研究的基础上,利用冰川系统模型对升温情景及降温情景下青藏高原冰川的变化进行了研究。本研究的主要结论有如下几点：
(1)青藏高原的冰川总计有36924条,冰川总面积达50657km2,冰川总储量为4680.5km3,依次占中国西部现代冰川的79.6%、85.2%和83.6%。冰川系统中规模大的冰川对整个冰川系统的规模影响比规模小的冰川大。青藏高原冰川平衡线具有两大特征：一是整个高原平衡线变化的总趋势是东南向西北方向逐渐升高,在高原西北形成闭合区,呈同心圆状；二是平衡线的变化梯度存在明显的区域差异,高原边缘的平衡线变化梯度较大,高原中心的平衡线变化梯度较小。青藏高原冰川分布的特征受其独特的自然地理环境的控制和影响非常明显。
(2)青藏高原年平均气温整体呈上升趋势,约以0.35℃/10a的速度上升,其中冬季升温比夏季明显,高原气温在1990年以后以较快的速度上升；海拔较低、气温偏高的区域气温变化较慢。青藏高原降水呈增加趋势,平均增速为9.2mm/10a。青藏高原除夏季降水变化趋势不明显外,其他季节降水都呈增加趋势,其中冬季降水增加速率最快,达17.6mm/10a。青藏高原年降水变化周期也随时间而变化,1980年前主要有6a、22a两个周期,1980年后这两个周期合并发展为11a周期。相对湿度也有弱增加的趋势,不过不如气温、降水的变化趋势明显。
(3)气候变暖情景下,青藏高原冰川表现为不断退缩并最终可能消亡的变化趋势,但其变化速度受到气温变化速率的直接影响。若青藏高原气温、降水保持现有的变化速率不变,到21世纪末,青藏高原的冰川将比1980年时退缩2/3,其储量将减少3/4。不同冰川系统对气候变化响应的敏感性是不同的,在同样的气温变化情景下敏感的冰川系统的敏感性总是较高的,反之亦然。冰川规模越小,对气温升高的敏感性越高。气温的不断升高会在冰川变化的开始阶段带来较多的冰川融水,但之后将持续减少,同时使冰川融水量的变率增大,这对受其影响较大的区域的水资源利用极为不利。
(4)降温情景下,冰川的面积有增大的趋势；不同的降温速率对冰川系统变化的影响比较明显,对冰川面积变化过程和冰川融水径流量变化过程都有明显的影响；降温情景下冰川系统产生的融水径流量变化比较复杂,先减少,在短期增加之后又持续减少,不同降温速率下冰川融水径流量的变化曲线过程相差较大。
(5)在不同气候情景下,青藏高原冰川融水径流量的变化都有先增加后减少的特征,但二者在面积变化上的特征完全不一致,升温情景下冰川面积将逐渐减少直到完全消失,降温情景下冰川面积则将逐渐增大。冰川对气温变化的敏感性差异与气温变化方向无关,即不论是升温还是降温,只要是在相同的变化背景下,冰川对气候变化响应的相对敏感性不变,即对升温响应敏感性强的冰川对降温的响应也较敏感,反之都不敏感。
【关键词】：青藏高原 冰川系统 气候变化 气温上升 气温下降 【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：P343.6
【目录】：
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-12
- 1 绪论12-24
- 1.1 研究意义及选题依据12-15
- 1.2 研究动态15-19
- 1.3 论文主要内容及结构19-21
- 1.4 主要创新和不足21-24
- 2 青藏高原概况24-42
- 2.1 青藏高原的位置及范围24-26
- 2.2 青藏高原的自然地理区26-29
- 2.3 青藏高原的水系29-32
- 2.4 青藏高原的主要山脉32-37
- 2.5 青藏高原的基本气候特征37-42
- 3 青藏高原冰川系统及其结构特征42-80
- 3.1 冰川系统理论及数据源42-43
- 3.2 冰川数量结构43-47
- 3.3 面积分布特征47-57
- 3.4 冰川朝向分布特征57-64
- 3.5 类型分布特征64-66
- 3.6 冰川面积随高度分布特征66-69
- 3.7 青藏高原冰川的平衡线场分布特征69-73
- 3.8 几个典型区域冰川系统的结构特征73-80
- 4 青藏高原气候变化特征80-112
- 4.1 青藏高原气候变化研究进展80-83
- 4.2 青藏高原气温变化特征83-96
- 4.3 青藏高原降水变化特征96-107
- 4.4 青藏高原相对湿度变化特征107-112
- 5 升温情景下青藏高原冰川的可能变化112-136
- 5.1 研究方法112-121
- 5.2 青藏高原冰川的整体变化趋势预测121-125
- 5.3 不同敏感类型冰川变化趋势125-129
- 5.4 几个典型区域冰川变化趋势129-136
- 6 降温情景下青藏高原冰川的可能变化136-152
- 6.1 降温情景下冰川系统模型的适应性改进136-143
- 6.2 典型冰川系统在降温情景下的可能变化预测143-147
- 6.3 降温情景下冰川系统模型的检验147-150
- 6.4 小结150-152
- 7 结语152-158
- 7.1 本研究回顾152-156
- 7.2 后期研究展望156-158
- 参考文献158-182
- 附录 博士学习期间发表的主要论文182-183
- 致谢183-184
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