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表碛下冰面消融的模拟与估算 总被引：4，自引：3，他引：1
根据热传导理论和能量平衡原理建立了一个简单的数学模型,对表碛下冰面的融化热进行了估算.模型将表碛分为三层:第一层冰碛以剧烈的温度变化和夜间负温梯度的存在为特征;第二层为中间过渡层,温差和温度变化都较小;第三层为靠近下伏冰体的薄层冰碛,以温度低和变化稳定为特征.模型仅以地表温度时间序列、表碛厚度和导热系数、土壤热容量等参数为计算输入,即可对表碛不同层位的土壤温度及其下部冰体融化所需热量进行模拟估算.在科其喀尔冰川表碛区选取了3个具有不同表碛厚度的试验点(Spot1,0.8m;Spot2,1.5m;Spot3,2.1m)进行了模型测试.模型试验表明,模型对于不同厚度表碛下冰面融化热的模拟是较好的,然而对于不同层位地温序列的模拟仍有一定的偏差,造成这些偏差的原因主要是来自于模型假设和土壤温度垂向上的时间相位差.模拟结果同时也显示了不同表碛厚度下冰面消融的差异,冰面消融热平均分别为:Spot1:26.87W·m-2,Spot2:9.81W·m-2,Spot3:6.92W·m-2. 相似文献
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青藏高原及周边冰川区表碛影响研究进展北大核心CSCD 总被引：1，自引：1，他引：0
青藏高原及周边冰川区表碛分布十分广泛,其通过地-气-能-水交换、反照率变化等影响冰川消融及空间特征,导致表碛覆盖型冰川物质平衡响应机制、水文效应及其致灾过程不同于无表碛覆盖型冰川。本文在系统梳理青藏高原及周边冰川区表碛空间分布特征的基础上,综合分析了表碛对冰川区消融、物质平衡和水文过程的影响及其对气候的响应过程,并系统分析了表碛影响观测与模拟的研究进展。目前不同尺度冰川物质平衡和径流模型对表碛影响的考虑依然不足,导致应用现有模型开展表碛分布及动态变化和评估气候变化条件下表碛影响面临诸多挑战。展望未来,深入认识气候-冰川-表碛系统相互作用与反馈机制,发展考虑多物理过程的冰川-表碛系统协同演化的动态模型,预估气候变化驱动下的冰川区表碛动态影响及趋势,进而服务于区域社会经济发展和“绿色丝绸之路”建设。 相似文献
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根据1959年和2009年在喜马拉雅山珠穆朗玛峰北坡绒布冰川获得的冰川消融数据, 分析了该冰川消融速率变化特征.结果表明: 1) 在珠峰绒布冰川表碛覆盖区, 表碛厚度随海拔升高而降低. 2) 不同厚度表碛下的冰川消融速率差别较大; 当表碛厚度>8.5 cm时, 消融速率随表碛厚度的增加而减小; 促进冰川消融的表碛厚度阈值大于5 cm. 3) 从冰川消融速率的空间分布看, 绒布冰川大部分区域的消融速率<20 mm·d-1, 最大消融速率出现在海拔5 400~5 450 m处. 4) 绒布冰川消融速率受表碛厚度和气温综合影响, 低海拔处表碛太厚, 高海拔处气温较低, 冰川消融在上述两海拔处均受抑制, 冰川消融速率较小; 在中海拔处, 表碛相对较薄, 气温相对较高, 冰川消融速率最大; 冰川日均消融速率与日均正积温正相关. 5) 喜马拉雅山南坡冰川消融速率大于北坡冰川消融速率. 相似文献
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表碛的存在影响了大气与冰川间的能量传输过程,一方面,促进了冰面湖(塘)、冰崖的发育;另一方面,改变了冰川的消融过程和水文模式。利用表碛各项属性和物理参数模型化气候-表碛-冰川间的相互作用和反馈过程能够正确认识表碛覆盖型冰川变化的过程和机理,有助于准确估算和预测冰川物质平衡,进而判断冰川未来演变趋势。本文系统总结和对比了识别表碛范围、提取冰川流速以及获取表碛物理参数的各种技术手段,介绍了表碛覆盖影响下冰川消融模型的原理和应用情况,同时还对这些方法或模型的局限性和发展趋势进行了讨论。表碛覆盖型冰川所处山区地形起伏大、地表变化复杂,为遥感方法识别表碛范围和提取冰川流速带来了诸多困难,如现有表碛识别方法仍无法克服固有干扰因素的影响,而流速提取方法需具备较强抗干扰能力,且配对影像时间基线需尽可能短。当前表碛覆盖型冰川相关研究中关键参数、数据存在大量空缺的状况有望在将来得到改善,冰川动力学过程和表碛动态变化的模型描述将更为精细,冰川物质平衡、径流量等指标的评估和预测也将更为真实准确。 相似文献
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西天山托木尔峰南麓大型山谷冰川冰舌区消融特征分析 总被引：4，自引：3，他引：1
基于对托木尔峰南麓托木尔型山谷冰川的野外考察和典型冰川的定位观测,对冰面被表碛广泛覆盖的所谓“托木尔型”冰川冰舌区表碛与冰面消融的关系进行了研究. 结果表明：表碛对冰面消融、冰川水文过程、冰川变化等均具有重要影响,当表碛厚度超过3 cm时,表碛对冰面消融就产生明显抑制作用,且随着厚度增加,冰面消融显明减弱. 科其喀尔冰川表面的观测表明,由末端向上,表碛厚度逐渐减薄. 受表碛影响,科其喀尔冰川区最大的消融量出现在海拔3 800~3 900 m之间、表碛物厚度小于10 cm的区域内;冰川消融强度由此向上随着海拔的升高而下降,向下随表碛厚度的增大而减弱. 冰面湖的发育是表碛覆盖冰川的又一主要特征,湖水对冰面的融蚀和快速排泄成为冰面产汇流的主要过程. 科其喀尔冰川研究表明,两三个冰面湖排泄形成的融蚀冰量就相当于冰川末端退缩造成的冰量损失. 因此,冰面湖等热喀斯特地形的形成、扩张融蚀、融穿排泄、形成湖区低地,这一周而复始的过程不仅是其主要消融方式之一,而且也强烈的影响着冰川水文及冰川变化. 托木尔峰南麓地区大型冰川变化主要以厚度减薄为主,而不是像大多数冰川显著的变化主要表现在末端和面积减少方面. 相似文献
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表碛下冰面消融模型的改进 总被引：3，自引：2，他引：1
针对已有的表碛下冰面消融模型的缺点,通过对模型算法、模型假设和模型结构等方面进行改进,在模型的易用性和模拟精度上有了较大的提高.科其喀尔冰川的实例研究表明,改进模型对于表碛区不同试验点上地温的模拟是较好的,变化趋势基本一致,变化幅度也相当.但也存在模拟值与实测值之间变化相位差异的突出问题,实际操作可以通过适当的校正程序得以较好的解决.模型中对表碛热参数的常数化处理不会产生较大的模拟误差,此外计算开始时均一表碛温度的假设不会对表碛温度的整体模拟效果产生较大的影响.通过地温模拟得到的冰面消融速率与利用实测表碛热通量计算的冰面消融速率的比较说明,模型思路合理且算法可行. 相似文献
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乌鲁木齐河源冰雪及多年冻土径流过程特征 总被引：7，自引：6，他引：1
在全球气候变暖背景下,乌鲁木齐河源自20世纪90年代中后期呈现出显著气温升高和明显降水增加趋势,乌鲁木齐河源区1号冰川及空冰斗山坡春季冰雪消融径流开始产流的时间有明显的推后趋势;同时径流结束、河道断流的时间也有不太显著的推后现象,其间接说明了高山区冰川及多年冻土融冻过程有了明显的消融季节推后特征.2000年以后春季径流明显大于20世纪80年代,其中冰川主要消融期径流变幅明显小于前期,空冰斗山坡夏季径流显著增大且变幅明显变大.分析认为,乌鲁木齐河源径流的这些变化,主要是河源区冬、秋季的明显升温,大气降水、季节性积雪融水和冻土活动层融冻过程变化等的反映. 相似文献
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利用天山南坡科其喀尔冰川3号观测站2009年全年的气象观测资料,分析研究了科其喀尔冰川表碛区的小气候特征. 结果表明：总辐射和净辐射夏秋季较高、冬春季较低;反射辐射和地表反照率反之. 与其他地区不同,该区主要受积雪物理性质和下垫面状况的影响,冬春季地表反照率日变化表现为由大到小的变化过程,夏秋季表现为倒U型. 温度年变化表现为夏秋季高、冬春季低,最高月均值出现在8月,为9.4℃,最低月均值出现在1月,为-9.6℃. 受山谷风和冰川风的影响,全年的风向以西北风和西北偏西风为主,风向的日变化以11：00为界发生转向. 受降水和冰川消融等的影响,比湿夏秋季月均值较大,冬春季月均值较小. 相似文献
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表碛覆盖型冰川是山地冰川的一种特殊类型,表碛的存在使得其对气候变化呈现出不同的响应特征。基于2011—2020年Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像和ASTER DEM数据,在综合分析表碛光谱、地形和地表温度特征基础上提出TDSI（temperature NDDI slope ice）方法,并将其用于提取中国境内托木尔冰川等6条大陆型冰川和雅弄冰川等3条海洋型冰川。结果表明：基于TDSI方法提取表碛覆盖型冰川的总体精度为91.23%,其中大陆型和海洋型表碛覆盖冰川的精度分别为91.20%和90.97%。2011—2020年6条大陆型冰川和3条海洋型冰川面积平均减少0.06%和0.11%,而表碛面积分别增加了11.92%和18.35%。大陆型冰川表碛主要分布在其中值海拔以下,而海洋型冰川表碛分布范围更广,近10年间二者均呈现向冰川上部扩张趋势。气温上升是冰川消融退缩和表碛增加的主要原因,同时冰川流速变化和终碛湖演变也对表碛变化有一定影响。 相似文献
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入湖冰川受冰湖作用影响,物质损失速率高于其他类型冰川,并导致冰湖进一步扩张,冰湖溃决风险增加。建立入湖冰川物质变化序列,对揭示不同类型冰川对气候变化的响应特征,以及评估冰湖溃决风险研究具有重要意义。基于中国地面气象要素驱动数据集和实测气象数据,采用冰川表面能量-物质平衡模型估算了冰川表面物质变化,并结合冰川流动和末端退缩特征,重建了1989-2018年龙巴萨巴冰川物质变化序列。结果表明,近30a龙巴萨巴冰川总物质损失为0.315km^(3)w.e.,平均物质变化速率为-0.114km^(3)w.e.·a^(-1)。冰川平均表面物质平衡为-0.26m w.e.·a^(-1),表面消融是冰川物质亏损的主要贡献因素。气温变化对冰川表面物质损失的影响高于降水;冰川表面物质平衡对夏季气温和降水变化的敏感性强于其他季节;表碛覆盖加速了冰川表面消融,且较薄的表碛厚度会加剧冰川表面物质损失。 相似文献
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The rock glacier Innere Ölgrube, located in a small side valley of the Kauner Valley (Ötztal Alps, Austria), consists of two separate, tongue-shaped rock glaciers lying next to each other. Investigations indicate that both rock glaciers contain a core of massive ice. During winter, the temperature at the base of the snow cover (BTS) is significantly lower at the active rock glacier than on permafrost-free ground adjacent to the rock glacier. Discharge is characterized by strong seasonal and diurnal variations, and is strongly controlled by the local weather conditions. Water temperature of the rock glacier springs remains constantly low, mostly below 1°C during the whole melt season. The morphology of the rock glaciers and the presence of meltwater lakes in their rooting zones as well as the high surface flow velocities of >1 m/yr point to a glacial origin. The northern rock glacier, which is bounded by lateral moraines, evolved from the debris-covered tongue of a small glacier of the Little Ice Age with its last highstand around A.D. 1850. Due to the global warming in the following decades, the upper parts of the steep and debris-free ice glacier melted, whereas the debris-covered glacier tongue transformed into an active rock glacier. Due to this evolution and due to the downslope movement, the northern rock glacier, although still active, at present is cut off from its ice and debris supply. The southern rock glacier has developed approximately during the same period from a debris-covered cirque glacier at the foot of the Wannetspitze massif. 相似文献
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科奇喀尔冰川夏季表碛区热量平衡参数的估算分析 总被引：8，自引：8，他引：0
利用能量平衡原理、热传导理论和通量传输理论建立了一个热量平衡参数的估算模型,对西天山的科奇喀尔冰川夏季消融区中部表碛区的热量平衡参数进行估算与分析.结果表明:净辐射是表碛面热量收支的主要热源,吸收的热量主要以潜热和感热的形式向大气输送水汽和热量,剩余部分用于表碛增温耗热.与消融区上部的冰面和表碛面相比,在消融区中部表碛面热量收入中感热输送减小,同时向上的地热输送增加.热平衡支出项中,感热交换、蒸发耗热和地热通量的比例分别为39.1%、39.9%和21%,其中感热通量与蒸发耗热的比例比消融区上部有所提高,蒸发耗热的增加比较显著.在总的热量支出中,平均只有7.8%的热量可以用于表碛下部的增温和向深层传导. 相似文献
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Formation and disintegration of a high-arctic ice-cored moraine complex, Scott Turnerbreen, Svalbard
KARI SLETTEN ASTRID LYSÅ IDA LØNNE 《Boreas: An International Journal of Quaternary Research》2001,30(4):272-284
Englacial debris structures, morphology and sediment distribution at the frontal part and at the proglacial area of the Scott Turnerbreen glacier have been studied through fieldwork and aerial photograph interpretation. The main emphasis has been on processes controlling the morphological development of the proglacial area. Three types of supraglacial ridges have been related to different types of englacial debris bands. We suggest that the sediments were transported in thrusts, along flow lines and in englacial meltwater channels prior to, and during a surge in, the 1930s, before the glacier turned cold. Melting-out of englacial debris and debris that flows down the glacier front has formed an isolating debris cover on the glacier surface, preventing further melting. As the glacier wasted, the stagnant, debris-covered front became separated from the glacier and formed icecored moraine ridges. Three moraine ridges were formed outside the present ice-front. The further glacier wastage formed a low-relief proglacial area with debris-flow deposits resting directly on glacier ice. Melting of this buried ice initiated a second phase of slides and debris flows with a flow direction independent of the present glacier surface. The rapid disintegration of the proglacial morphology is mainly caused by slides and stream erosion that uncover buried ice and often cause sediments to be transported into the main river and out of the proglacial area. Inactive stream channels are probably one of the morphological elements that have the best potential for preservation in a wasting ice-cored moraine complex and may indicate former ice-front positions. 相似文献
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天山南坡科其卡尔巴契冰川度日因子变化特征研究 总被引：14，自引：7，他引：7
度日模型是估算冰川消融的一种简单而有效的方法.根据科其卡尔巴契冰川2003年的观测资料,分析了该冰川度日因子的空间变化规律及其影响因素.研究表明:各高度上的度日因子,介于2.0～9.7mm·℃-1·d-1之间变化,平均值为5.7mm·℃-1·d-1,与青藏高原各冰川及其它地区冰川相比较小;随着海拔的增高,度日因子随之递增;随平均气温的升高而随之递减.由于冰面状况复杂,度日因子变化幅度较大,裸冰区的度日因子明显大于表碛覆盖区.人为测量误差、反照率、地形等对度日因子的影响也不容忽视. 相似文献
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Yang Xiang Tandong Yao Yang Gao Guoqing Zhang Weicai Wang Lide Tian 《Environmental Earth Sciences》2018,77(7):285
Debris-covered glaciers are common in the Himalayas and play a key role in understanding future regional water availability and management. Previous studies of regional glacial changes have often neglected debris-covered glaciers or have mixed them with debris-free glaciers. In this study, we generated a new glacier data set that includes debris-covered and debris-free glaciers to study the glacial surface area change in the Koshi River Basin in the central Himalayas. Long time-series Landsat data were used to extract the glacier boundaries using automatic and manual classification methods. The glacial area decreased by 10.4% from 1975 to 2010 at a rate of 0.30% a?1, with accelerated melting since 2000 (0.47% a?1). Small glaciers melted faster than large glaciers. In terms of distinctive glacier types, debris-free glaciers shrank at a rate of 0.45% a?1, faster than debris-covered glaciers (0.18% a?1), while debris-covered glaciers larger than 5.0 km2 retreated at a rate faster than debris-free glaciers of the same-sized group. We also studied the potential interactions between 222 supraglacial lakes and debris-covered glaciers. Debris-covered glaciers with glacial lakes melt faster than glaciers without lakes. This study can improve our understanding of the differences in the changes between debris-covered and debris-free glaciers in the central Himalayas and help evaluate water resource changes in the Himalayas. 相似文献
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川藏交通廊道沿线山高谷深,地层岩性多变,新构造运动活跃,气候恶劣复杂,导致滑坡、崩塌、泥石流、冰湖溃决洪水等灾害极其发育,对铁路施工及运营带来严重影响.林芝-波密段就是典型地质灾害高发区域,常年受到冰川泥石流的影响,是川藏交通廊道重大灾害防治的难点区段.虽然目前在单沟尺度上对冰川泥石流的形成条件、影响因素、物源性质取得了一定的认识,但对于川藏交通廊道沿线不同类型的冰川泥石流诱发因素、区域发展演化规律及灾变指标的研究还较为初步,尚未构建完善的监测预警体系.借助多源长时序遥感影像、气象监测数据,结合野外实地验证和历史数据分析发现:川藏交通廊道周边区域冰川泥石流沟谷共99条,主要分布于恰青冰川-易贡乡、加拉贝垒-南迦巴瓦峰和古乡沟-嘎隆寺冰川一带;过去40年冰川经历了复杂的流动速度变化,表现为较小高海拔悬冰川活动性增强,大型沟谷冰川活动性减弱;自1973年以来,研究区冰川泥石流呈现频率增高、规模增大的特征.此外,从冰川泥石流发育沟道比降来看,发生高陡地形的滑坡、冰-岩崩诱发的泥石流频率增加.未来,冰川持续退缩,促使冰川源区冰瀑消失,发育更大规模的悬冰川,会增加这类冰川泥石流的风险;冰川泥石流形成及演化过程具有明显的灾变指标,如悬冰川裂隙密度增加、冰川速度增强、冰湖面积快速增加等.因此,基于以上认识,建议针对不同类型的冰川泥石流地建立完善的监测预警指标,并提出了融合卫星、航空遥感平台,气象、水文地面监测平台,地震动监测平台的冰川泥石流“空-天-地”立体监测框架,针对不同类型冰川泥石流进行灾变信息监测与预警判识,为川藏交通廊道安全施工运营提供技术参考. 相似文献