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冰川是气候变化最灵敏的指示器,气候变化是冰川进退的主要驱动因素。在全球气候变暖的大背景下,我国西北内陆地区乃至全球范围内大部分冰川快速大面积退缩,20世纪80年代以来出现加速消融趋势,进一步影响到冰川融水径流,从而对下游水资源的变化和利用产生影响,这势必对我国西部干旱区长远社会经济发展、生态与环境产生深远的影响。因此,开展冰川时空尺度变化研究,尤其是冰川厚度及储量变化研究对今后新疆地区水资源的合理利用、社会经济可持续发展具有重要的意义。 新疆冰川研究主要集中在天山地区,对于分布着我国纬度最高的冰川区的阿尔泰山脉地区,由于复杂恶劣的地理环境等原因研究甚少。本研究中选取阿尔泰山腹地的新疆布尔津河上游河源区作为研究区,以1959年航拍的航片调绘而成的地形图和2008年消融期ASTER影像为数据源,结合RS和GIS技术,基于两期数字高程模型对该区1959~2008年间50年冰川厚度变化进行了定量综合评价分析,讨论了不同海拔、不同规模冰川区厚度变化特征,结合冰川区面积评估了由于气候变暖引起的冰川面积和储量损失情况及对于水资源的贡献,并与西部其他区域冰川变化进行对比。 结果显示:在全球气候变暖的情况下,新疆布尔津河上游河源区冰川整体呈强烈退缩趋势。所选取的201条冰川1959~2008年厚度平均变化-20.17m,年均达-0.412m/年;储量减少了5.649km3,冰川冰融水年径流量为7.776×107m3;总面积共减少65.11km2,退缩率30.42%(平均每条冰川缩小约0.324km2);共有58条冰川消失,集中于冰川面积小于0.5km2独立发育的冰川,消失冰川总面积达9.55km2,占1959年面积的4.46%;随着冰川退缩,大冰川向小冰川过度,小冰川趋于消失,小冰川对气候变化的响应更为敏感。冰川消融量在空间分布上具有一致性,即在低平冰舌处冰川消融极其强烈,厚度减薄最大值超过了100 m,随着海拔的升高,距冰川末端越远,消融减弱.小冰川受气候变暖影响主要以面积的形式在后退,而较大冰川尤其是大于5km2的冰川,厚度变化较为突出,与托木尔峰地区相似,遵循“减薄后退”的规律。 气温和年降水是导致冰川变化的根本因素,气温的升高导致了冰川零平衡线的上升,使得冰川消融区面积增大,降水中雨雪的比例也影响冰川的物质平衡。从哈巴河气象站数据分析得知尽管研究区降水量增加,但年均降水量较少且增加不是很明显,冰川消融剧烈,很重要原因是升温导致冰川消融量在冬季的积累不足以弥补,冰川物质平衡收入小于支出,冰川退缩更加显著,因此冰川退缩主要是由于气候变暖造成的。除此之外,冰川所处位置、末端海拔、冰川类型、形态特征、运动速度、表碛覆盖等因素也有直接关系。 将新疆布尔津河上游河源区冰川变化与中国西部部分地区冰川面积、厚度及储量变化进行对比,结果表明,布尔津河上游河源区冰川变化趋势与其它冰川所表现的趋势相吻合,即面积变小,厚度减薄。但冰川退缩幅度较大,对气候变化较敏感。