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新疆阿尔泰山友谊峰区冰川变化特征初步分析

新疆阿尔泰山友谊峰区冰川变化特征初步分析

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作者：白金中西北师范大学

学位级别：硕士

在全球变暖的背景下，气候变化是人们最关注的问题之一。冰川作为气候变化的产物，其积累和消融受气候变化的影响，而冰川变化是气候变化驱动的结果，对气候变化具有指示作用。近半个世纪，由于全球气温升高，冰川强烈退缩。高海拔山区... 详细信息

在全球变暖的背景下，气候变化是人们最关注的问题之一。冰川作为气候变化的产物，其积累和消融受气候变化的影响，而冰川变化是气候变化驱动的结果，对气候变化具有指示作用。近半个世纪，由于全球气温升高，冰川强烈退缩。高海拔山区自然条件恶劣，受地形因素的限制，冰川变化的动态监测受到限制。20世纪50年代以前用野外考察、地形图和航空像片提取冰川属性参数来研究冰川变化，但耗时、耗力、效率低。20世纪70年代以来借助遥感手段研究冰川的性质和特征、监测冰川的动态变化成为重要手段之一。近年来3S技术的发展及应用普及，为冰川变化研究提供了有效的技术手段及数据获取途径。新疆的冰川研究大部分集中在天山，而阿尔泰山脉是我国纬度最高的冰川分布区，冰川数量不多，规模较小。由于地处中俄蒙边境，人迹罕至，常规的冰川观测方法难以实施，因此对于阿尔泰山区的冰川研究不多。为进一步了解阿尔泰山区冰川变化的情况，应用遥感资料调查阿尔泰山脉冰川资源成为首选，这对了解该地区冰川现状及过去几十年的变化具有现实意义。由于友谊峰地区冰川占阿尔泰山区冰川总数的半数以上，故以友谊峰地区冰川作为研究对象。本研究中选取阿尔泰山友谊峰区作为研究区，依据1959年以航空像片为依据绘制成图的地形图和2008年的ASTER影像为数据源，以地理信息系统为基础，对阿尔泰山友谊峰区冰川信息的提取方法进行研究，提取冰川属性信息，获取研究区中冰川的变化特征，对阿尔泰山友谊峰区冰川在过去49年间的退缩变化进行分析研究;数字化冰川过程中以冰川编目为参考;遥感影像处理中，对比监督分类与非监督分类的特点;分析全球变暖的气候背景下阿尔泰山友谊峰区冰川资源变化的区域特征，并与西部其他区域冰川变化进行对比。结果表明：在全球气候变暖的情况下，研究区的226条冰川，面积退缩率为32.5%，年均损失约为1.5km2;消失了63条，面积全部小于1km2，其中61条冰川属于面积小于0.5km2的冰川;冰川末端平均后退253m，末端退缩比例为18.3%，其中南坡冰川末端退缩了433m，年平均退缩量为8.8m·a-1，而北坡冰川退缩了244m，年平均退缩量为5.0m·a-1，研究区冰川整体呈强烈退缩趋势。随着冰川退缩，大冰川向小冰川过度，小冰川趋于消失，且小冰川较大冰川对气候变化的响应更为敏感。由于南北坡冰川所处气候条件的差异，接受太阳辐射以及地形差异等影响，使得南坡长度减小幅度大于北坡冰川。夏季气温和年降水是导致冰川变化的根本因素，夏季气温决定冰川消融量，年降水量影响冰川积累量，研究区冬季降水量增加仍然引起冰川的剧烈消融，主要原因是夏季升温导致冰川消融较强，而冬季积累不足以弥补气温升高造成的物质平衡的亏损，使得冰川加速退缩。研究区年均降水量较少且增加不明显，升温引起冰川积累区面积的减少，冰川物质平衡收入减小，但是支出在增加，进一步加剧冰川退缩，因此友谊峰冰川退缩主要是由于气候变暖造成的。将友谊峰两个流域的冰川变化进行比较，结果表明，友谊峰哈巴河消失冰川数小于布尔津河，但面积变化率、年均变化率大于布尔津河冰川变化，在气候变暖的情况下哈巴河流域冰川变化剧烈。将友谊峰区冰川变化与西部部分冰川进行对比，结果表明，友谊峰区冰川变化趋势与其它冰川所表现的趋势相吻合，即条数减少、面积变小，但友谊峰地区的冰川退缩幅度较大，对气候变化较敏感。

关键词：冰川变化遥感 GIS 友谊峰区

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