珠穆朗玛峰地区南北坡冰川分布、变化及预测

【摘要】：冰川是气候的产物,其变化也能反映气候的变化。喜马拉雅山既是世界上最雄伟高大的山脉,也是中纬度地区冰川作用中心之一。众多世界著名高峰错落分布在该区,在极高的地势条件下,冰川广泛发育,主要以若干高峰为中心,呈辐射状分布。作为世界最高点的珠穆朗玛峰地区亦发育有众多冰川,在全球变暖的背景下,该地区的冰川变化及预测一直是研究的热点。但由于山区地形及气候条件复杂,观测难度大,遥感和ArcGIS手段的兴起和发展为冰川变化研究提供了很大的便利。本文基于尼泊尔和中国第一次冰川编目数据、遥感影像和数字高程模型(DEM),利用ArcGIS及ENVI软件提取冰川信息,分析其分布特征和冰川变化,并用冰川系统功能模型预测该地区的冰川变化趋势,检验了模型的预测结果。研究的主要内容如下： 1.确定研究区,并收集遥感影像和DEM。根据影像的冰川分布和地势情况对研究区内中国和尼泊尔的第一次冰川编目数据中的错误进行修改,以提高冰川变化的准确性。修改主要针对中国一次冰川编目数据的投影系统和遥感影像不匹配,需要进一步矫正；尼泊尔第一次编目数据不仅需要匹配投影系统,还需要修正在冰川判读上的认识差别,如积累区的冰雪后壁应该包括在冰川范围内。 2.利用遥感影像、DEM和人工目视解议的方法在ArcGIS中提取最近年代(2010s)的冰川分布矢量图,并添加相关的冰川属性。通过与第一次冰川编目中冰川面积和条数比较,获取冰川面积和条数变化值和比率。结果表明,珠峰北坡(50193)冰川面积变化了-10.04%,冰川条数变化了-12.53%；南坡(Dudh Koshi流域和Arun流域部分冰川)冰川面积变化了-11.36%,冰川条数变化了33.45%。可见珠峰地区南北坡冰川变化状况有所差异。 3.根据冰川系统功能模型,分析珠穆朗玛峰地区冰川分布的数量结构、规模结构、高度结构和方向结构等。根据研究区南北坡第一次编目数据、青藏高原气象图集和DEM等资料计算预测需要的相关参数,并用冰川系统模型分别预测研究区南北坡冰川变化情况。然后用已经获取的冰川变化数据对模型的预测预测结果进行检验。结果表明,珠峰北坡在每百年升高6K的增温情景下42年冰川面积变化-10.11%与上文结果比较相符；对于南坡,第一次冰川编目所使用地形图的航摄时间不详,但地形图出版时间在1960s。若假设初始年为1960年,在每百年升温4k的情景下,50年内冰川面积变化-11.76%,与上文的结果比较相符。根据检验结果分析模型有待提高和改善的地方,以提高模型预测的准确性。 4.利用中国冰川系统功能模型预测近百年研究区冰川变化趋势。