论文部分内容阅读
在我国西北干旱半干旱地区,高山冰川是地表水资源的重要组成部分,其冰川融水径流量的变化势必对冰川补给型河流的水源补充有重要的影响。同时,冰川物质平衡作为连结冰川波动与气候变化的关键因子,不仅对冰川规模和径流变化有直接影响,而且是冰川反映气候变化的敏感指示器。
本研究分析了2010-11年七一冰川物质平衡和融水径流时空变化特征,运用度日模型模拟了七一冰川和北大河流域冰川物质平衡和融水径流状况,重建了流域内1960-2010年的冰川零平衡线、物质平衡和融水径流序列,并分析了各冰川变化参数的年际变化趋势和特征,同时,进行了气候敏感性实验,得到了以下结论:
(1)七一冰川2010/2011年度的物质平衡值为-455.1mmw.e.,2010和2011年的夏平衡分别为-856.2mmw.e.和-615.5mmw.e.。受气温降水等气候因素的强烈影响,冰川夏季物质平衡过程明显分为“微弱积累—强烈消融—微弱消融”三个阶段;消融区冰川物质平衡空间变化的总体趋势为随海拔升高而逐渐增大,积累区的变化特征不明显。
(2)七一冰川2011年夏季观测时段内,冰川融水径流总量为1.511×106m3。受气温变化的控制,冰川融水日径流量呈现出先增大后减小的变化趋势;高温季节的强降水天气对冰川融水有较大影响,表现为强降雪天气后冰川融水径流呈现缓慢的持续增加过程,强降雨天气后融水径流量瞬间增大,容易出现洪峰。
(3)运用度日模型对七一冰川和北大河流域冰川物质平衡和融水径流状况进行了模拟,与同期野外资料的对比验证发现,模拟结果与实测数据表现出相同的变化趋势,具有较好的一致性,模型的模拟结果较好。
(4)北大河流域各冰川变化参数的模拟结果显示,冰川平零衡线1994~2010年比1960~1993年升高了245m,出现了“阶梯式”的跨越上升;1960~2010年平均物质平衡为-517.6mmw.e.,累计冰川物质平衡为-26.4m;年平均融水径流深为549mm,总融水径流量72.8×108m3。在西北地区气候向暖湿转型的影响下,冰川消融强烈,北大河流域冰川进入物质严重亏损,融水径流激增的时期。
(5)气候敏感性实验结果表明,与海洋性冰川的响应机制不同,气温是影响大陆性冰川物质平衡的主导因素,降水的影响微乎其微。若西北地区暖湿程度继续加强,在21世纪初的基础上达到气温上升1℃,同时降水量增加10%的水平,北大河流域冰川积累区将会消失,而仅存消融区。