亞洲高山區(qū)發(fā)育著規(guī)模僅次于南極和北極的冰川，其升溫速率是全球平均值的兩倍多。這使得該區(qū)域冰川物質(zhì)加速消融，冰湖數(shù)量與面積顯著增加。同時(shí)，該地區(qū)下游密集分布著人口與基礎(chǔ)設(shè)施，使其成為全球最易受冰湖潰決洪水影響的地區(qū)之一。冰湖潰決洪水發(fā)生受冰川-冰湖-環(huán)境-壩體等多因素控制，其中冰湖水位變化影響壩體穩(wěn)定性。冰湖水位的長(zhǎng)短期變化均是受水源流入與流出驅(qū)動(dòng)。長(zhǎng)期靜水壓力超限可致壩體破裂，觸發(fā)冰湖潰決洪水；崩塌、強(qiáng)降水等突發(fā)事件引起的水位瞬時(shí)激增，則通過(guò)涌浪越頂或破壞壩體，引發(fā)冰湖潰決洪水。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量可提供精確數(shù)據(jù)，但存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、資源消耗高等缺點(diǎn)，僅能夠覆蓋低海拔地區(qū)的少數(shù)可接近冰湖。遙感技術(shù)憑借長(zhǎng)時(shí)序、廣覆蓋等優(yōu)勢(shì)，成為冰湖監(jiān)測(cè)的有效手段。當(dāng)前，已有近10年、5年的亞洲高山區(qū)冰湖面積研究，但冰湖水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)仍有不足，尤其是該地區(qū)冰湖分布范圍廣、數(shù)量多且多為狹窄形狀的小型冰湖。
中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所聯(lián)合蘭州大學(xué)、中南大學(xué)、英國(guó)利茲大學(xué)、奧地利格拉茨技術(shù)大學(xué)，基于2019年至2023年ICESat-2激光測(cè)高與Sentinel-3雷達(dá)測(cè)高數(shù)據(jù)以及周期波動(dòng)模型，測(cè)量了亞洲高山區(qū)冰湖水位空間格局、年際變化速率和年內(nèi)波動(dòng)幅度，并解析了其環(huán)境驅(qū)動(dòng)機(jī)制。
結(jié)果顯示，2019年至2023年，亞洲高山區(qū)442個(gè)冰湖的年際水位變化速率均值為-0.00±0.02m/a，中值為0.00±0.01m/a，整體處于動(dòng)態(tài)平衡。不同區(qū)域的冰湖水位變化存在顯著差異，尤其是中/東喜馬拉雅、天山西北部和念青唐古拉山區(qū)域的冰湖水位呈上升趨勢(shì)，而準(zhǔn)噶爾阿拉套、東昆侖山等地區(qū)則表現(xiàn)為水位下降。冰湖水位年內(nèi)波動(dòng)幅度均值為0.58±0.06m，中值為0.29±0.02m?？臻g上，中喜馬拉雅、天山西北部等區(qū)域的水位波動(dòng)較為劇烈。
分析發(fā)現(xiàn)，冰湖水位的年際變化速率受冰湖封閉狀態(tài)和冰川影響，年內(nèi)波動(dòng)幅度受年內(nèi)降水和地形坡度控制。同時(shí)，水位變化顯著區(qū)域（中/東喜馬拉雅、念青唐古拉山和天山西北部）與歷史GLOF事件高發(fā)區(qū)高度重合，凸顯水位監(jiān)測(cè)對(duì)研究冰湖潰決洪水的重要性。
該研究所獲結(jié)果能夠量化冰川融水對(duì)冰湖容積變化的貢獻(xiàn)，并為冰湖潰決洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與潰決洪水模擬等提供關(guān)鍵輸入。同時(shí)，研究提出的測(cè)量方法有望為全球冰湖水位監(jiān)測(cè)提供技術(shù)參考。
相關(guān)研究成果以Patterns and change rates of glacial lake water levels across High Mountain Asia為題，發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》（National Science Review）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。
論文鏈接
2019年至2023年亞洲高山區(qū)冰湖水位的年際變化速率和年內(nèi)波動(dòng)幅度
本文鏈接：研究揭示亞洲高山區(qū)冰湖水位空間格局與變化速率http://m.lensthegame.com/show-12-850-0.html
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