寒旱所喜马拉雅山北坡冰碛湖库容研究取得进展

2011-3-23 14:36 来源: 中国科学院
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  中国科学院寒区旱区环境与工程研究所科研人员喜马拉雅山北坡冰碛湖库容研究中取得重要进展。此项研究为龙巴萨巴湖溃决洪峰流量估算及洪水演进模拟提供了数据支持,同时也为该区域其他冰碛湖库容量计算提供了理论依据,提高了人们对冰碛湖溃决灾害的认识水平。

  据悉,二十世纪五十年代以来,青藏高原变暖趋势超过北半球及同纬度地区,青藏高原上的冰川和冰碛湖发生了巨大变化。由于冰川作用区环境的改变,冰川灾害事件增多,其中冰碛湖溃决洪水(Glacial Lake Outburst Flood, GLOF) 或泥石流灾害尤为突出。据统计,近50年来喜马拉雅地区至少发生过20余次较大规模冰碛湖溃决事件,其中3/4位于我国西藏境内。由于冰碛湖溃决后形成的洪水或泥石流往往是瞬间暴发,规模大,危害范围广,给下游地区造成巨大人员和财产损失。

  作为估算冰湖溃决洪峰流量和模拟洪水演进的必要参数之一,冰碛湖库容量的准确计算非常重要。该所科研人员在2009年9月对西藏定结县龙巴萨巴湖科考时,应用HydroboxTM高分辨率回声测深仪对该湖进行了测深试验,共采集6916个离散数据点,测得冰湖最深处为101.94m,平均水深47.50m。结合同一时段Landsat TM遥感影像解译结果,通过构建不规则三角网模拟龙巴萨巴湖湖盆形态,计算出该湖2009年库容量为0.64×108m3。利用GIS技术对1977-2008年不同年份的Landsat MSS、地形图、Landsat TM和ASTER遥感影像进行数字化,结果表明近30年来龙巴萨巴湖长度和面积均呈增加趋势,且自2000年以来更为显著。科研人员利用不同时期龙巴萨巴湖面积和计算的库容量,得到冰碛湖库容—面积计算公式:

  V = 0.0493A0.9304  n = 15

  R2= 0.9903     (1)

  式中,V 为冰湖库容量(km3),

  A为冰湖面积(km2),式(1) 置信水平α= 0.01。

  可为喜马拉雅地区其他冰碛湖库容量估算提供理论参考。研究还发现龙巴萨巴湖的扩张方向与其母冰川后退方向保持一致。通过对龙巴萨巴湖所在区域中国境内5个气象站点气温、降水数据的年代际变化分析,表明冰湖规模扩大是气候变暖和冰川退缩的产物。

  本项目受到中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-Q03-04)、科技部科技基础性工作专项项目(2006FY110200)、国家自然科学基金(40801025; 41071044)资助。

龙巴萨巴湖 

1977-2009年龙巴萨巴湖变化