小冰期以来羌塘高原中西部冰川变化图谱分析

文章编号:100020240(2009)0120040208

小冰期以来羌塘高原中西部冰川变化图谱分析

收稿日期:2008206205;修订日期:2008208201

基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目(ZCX22YW 2301);湖南省自然地理学重点学科建设项目;国家自然科学基金项目

(40871043);科技部科技基础性工作专项(2006F Y110200)资助

作者简介:李德平(1964—

),男,湖南常德人,副教授,2003年在南京大学获博士学位,主要从事GIS 与自然资源评价教学与研究工作.E 2mail :Lideping106@https://www.wendangku.net/doc/30357095.html,

李德平1,　王利平1,　刘时银2,　谢自楚1,　丁良福2,　吴立宗2

(1.湖南师范大学资源与环境科学学院,湖南长沙410081;2.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州730000)

摘　要:运用地理信息图谱理论与方法,以地形图、航空相片、Landsat TM 和ETM +遥感数据为基础数据源,分析了羌塘高原中西部小冰期至2000年代的冰川变化.结果表明:这里虽仍有部分冰川存在前进,但冰川整体呈萎缩状态,而且近几十年来,冰川退缩加剧.与同一区域的普若岗日相比,研究区冰川更为稳定.与其它山区冰川相比,这里由于是极大陆型冰川区,所以冰川较其它山区冰川相对稳定.气温升高和降水减少是该区冰川退缩的主要原因.关键词:羌塘高原中西部;RS 和GIS ;图谱;冰川变化;气候中图分类号:P343.6

文献标识码:A

0　引言

全球变化和可持续发展研究是当今科学研究的两大主题,尽管对全球气候变暖的程度和速度,科学家们还存有争议,但全球气候变暖已经是不争的事实[1].冰川变化对气候变化反映极为敏感.20世纪以来随着气候变暖,全球大部分冰川退缩,最近20a 退缩速度加剧[2-3].所以,冰川变化是高山气

候变化的极好代用指标[4].此外,冰川变化对局地气候、生态环境、水资源变化及其海平面升降均产生影响[5].因此,监测和研究冰川变化规律,尤其是代表性冰川或典型区域冰川变化,不仅具有重要的科学意义,而且也对人们的生产生活具有实际意义[5-7].

由于极地冰盖体积庞大,使得它们对气候变化的反映显得较为迟钝[8-9].而山岳冰川广泛发育的“世界第三极”———青藏高原,与两极冰盖相比,冰川规模相对较小,但其特殊的地形和气候条件使得青藏高原山地冰川对气候变化更为敏感[10].青藏高原的冰川面积占中国冰川总面积的80%以上[11].自小冰期以来,特别是20世纪以来,青藏高原的冰川发生全面退缩[12-14].所以,开展青藏高原的冰川

变化研究对研究全球气候变化和可持续发展具有重要的意义.然而青藏高原,尤其是羌塘高原地区受恶劣的自然条件和不便的交通条件的制约,至今考察较少,缺乏系统的观测资料,且该区冰川数量众多,采用常规的测量技术对冰川的变化进行全面的测量和对比不太现实.20世纪中期以来,随着青藏高原资源与环境研究的不断深入和遥感技术的发展,特别是高分辨率遥感卫星的发展,使得青藏高原冰川动态变化监测取得了一些进展[7,15-20].本文以羌塘高原中西部的典型冰川区为研究区,采用地理信息图谱分析方法,利用航空相片、Landsat TM 和ETM +影像数据以及地形图,结合遥感与GIS 技术,分析了小冰期以来的冰川变化.

1　研究区概况与现代冰川分布

羌塘高原以高海拔而广阔平坦的高原面构成青藏高原的主体,又被称为藏北高原,是高原面保存最完整的区域.其范围为昆仑山以南,冈底斯山以北,喀喇昆仑山以东,唐古拉山以西广袤的高原内陆流域地区.冰川发育主要是气候、地势、地形诸因素综合影响的结果[21].羌塘高原处于青藏高原腹部,周围高山阻隔,降水稀少,形成于晚第三纪

第31卷　第1期2009年2月

冰　川　冻　土

J OU RNAL OF G L ACIOLO GY AND GEOCR YOLO GY

Vol.31　No.1

Feb.2009

图1　研究区冰川分布示意图

Fig.1　Map of glacier distribution in the studied area,the central and western Qangtang Plateau

的夷平面被后期强烈构造活动整体抬升所构成的现代羌塘高原辽阔而完好的高原面,且地势相对高差不大,也没有超过7000m的高大山体,都限制了第四纪冰川发育[22-23].所以,冰川面积是青藏高原各山系中最小的,仅为1986.93km2[22].羌塘高原历经晚新生代多次构造运动的影响,发生了东西向和南北向的大断裂,以及北西西、北东东的斜交断裂,形成一系列断块山和断陷盆地,这些断块山地顶面残留了大范围的古夷平面,顶部较为平坦,冰川发育以高峰或高大山体为中心,呈星斑状辐射分布的冰帽型或平顶型为主.羌塘高原雪线海拔在全国各冰川区中分布位置最高,一般海拔为5700～6000m[6].随着降水量从东向西的逐渐减少,羌塘高原雪线海拔随之升高,但变幅不大[21-23].

位于羌塘高原的土则岗日、布若岗日、藏色岗日、色乌岗日、普若岗日等冰川群,大致呈东西向排列,是藏北最大的冰帽分布区,面积大约占整个羌塘高原冰川面积的40%以上[22].对于整个羌塘高原来说,该区很具有代表意义.普若岗日是羌塘高原上最大的冰帽,也是青藏高原上面积最大的冰原[23],蒲健辰等[24]已研究过普若岗日近期冰川变化.因此,本文选取位于羌塘高原中西部的土则岗日、布若岗日、藏色岗日、色乌岗日等冰川群为研究区(图1). 图2显示了羌塘高原中西部2000年代冰川不同规模的频率分布.本区共有150条冰川,面积约为556140km2.面积在2km2以内的冰川多达104条,占研究区冰川总数量的6913%,但这个面积区间的冰川总面积仅占全部冰川面积的12%,最小的冰川面积仅为0105km2(编码5Z634B8).而面积超过15km2的冰川有9条,仅占全部冰川条数的6%,由于平均规模大,冰川总面积占全部冰川面积的5214%.但面积大于45km2的冰川只有编码5Z631E1冰川1条,是研究区最大的冰川,面积约为70191km2.

图2　2000年代冰川不同等级规模的频率分布状况Fig.2　Frequencies of glacier number grade and glacierized area grade in the central and western Qangtang

Plateau during the2000s

2　数据源及其处理

本研究所需数据来源如下:1)1970,1971年拍摄,比例尺为1∶60000的航空相片校对的9幅1∶100000地形图;2)1990年11月3日(轨道号: Pat h141,Row36)、1990年11月10日(轨道号: Pat h142,Row36)、1992年10月12日(轨道号: Pat h144,Row36)获取的TM/Landsat影像;3) 1999年9月1日(轨道号:Pat h141,Row36),2002年5月27日(轨道号:Pat h142,Row36),2001年10月13日(轨道号:Pat h144,Row36)获取的ETM+/Landsat影像.

2.1　数据预处理

由于山区的地形起伏,对遥感成像的影响较大,会造成遥感影像的变形.因此,在冰川变化的遥感监测过程中,以1∶100000的地形图数字化生成的DEM为参考,对TM/Landsat和ETM+/

14

1期李德平等:小冰期以来羌塘高原中西部冰川变化图谱分析　

Landsat影像进行几何和正射校正,校正的误差都控制在一个像元之内.校正后的所有遥感影像数据的投影坐标系为Albers等面积圆锥投影,椭球体为Krasovsky_1940.

2.2　不同时期冰川边界的提取

小冰期是指15世纪初到19世纪末的气候相对寒冷期,也是冰川扩展时期[23],世界范围内大部分地区冰川都有一定程度前进.而且此间有3次较强冷期,使得多数冰川末端外围均发育了较明显的侧碛垄和3道终碛垄[5],这些侧碛垄和终碛垄可以通过1∶100000地形图和1970年代的航空相片看到.在ArcInfo中,通过人工目视解译1970年代的航空相片和1∶100000地形图以及高精度的卫星影像,生成小冰期和1970年代的冰川面积矢量图.

基于冰川在可见光波段的高反射率(TM3)和在中红外波段(TM5)的高吸收率,利用比值阈值法,将1990年代和2000年代的遥感数据分为两大类:“冰川”和“非冰川”.由于冰川上积雪和表碛与冰川周围坡面具有相同的光谱信息[25],还对分类后的图像进行了增强处理.再将其自动矢量化,进行专家目视解译修正,并在G oogle Eart h中进一步修正,最终获得了后两期的冰川面积矢量图.

2.3　格式转换与赋值

将以上获得的4期矢量数据全部转换为Grid 数据格式,并统一采用与TM影像的空间分辨率相一致的格网单元(2815m×2815m)进行重采样.将每个格网单元赋予唯一的个位数属性值,冰川区赋值为1,非冰川区赋值为0.

3　图谱分析方法

本研究主要是基于地理信息图谱的理论和方法[26-27],结合遥感和GIS技术,对不同时期冰川分类数据进行合成,建立了小冰期以来的冰川变化图谱.再通过图谱重构将冰川变化图谱中出现的与冰川分类结果“不兼容”的信息屏蔽,生成较为准确的冰川变化图谱.

3.1　冰川变化图谱合成

在Arc/Info中将各期赋值后的数据基于格网单元,以时间序列(小冰期—1970年代—1990年代—2000年代)为轴,利用地图代数运算方法,合成了小冰期至2000年代冰川变化图谱.这种记录变化过程的基本格网单元称为“图谱单元”[27].其运算公式如下:

Glacier_Nt=Nt小冰期×1000+Nt1970

×100+Nt1990×10+Nt2000(1)式中:Glacier_Nt为小冰期至2000s羌塘高原中西部冰川变化的“空间?属性?过程”一体化的图谱数据;Nt小冰期、Nt1970、Nt1990与Nt2000分别是小冰期、1970年代、1990年代、2000年代获取的冰川分类数据.

3.2　图谱重构

图谱方法所反映的冰川变化是基于图谱单元值的变化方向来确定的.前期的非冰川像元在后期的数据上成为冰川像元的,就将其归为“前进的冰川区”(如属性值为0111,0011,0001的图谱单元);前期的冰川像元在后期的数据上成为非冰川像元的,将其归为“退缩的冰川区”(如属性值为1000, 1100,1110的图谱单元).

然而,由于山体阴影、冰川表碛物的覆盖以及冰川边缘积雪的存在,还有地形图的测量误差和目视解译的人为误差,这些都不可避免地造成了冰川变化图谱出现了与冰川分类结果“不兼容”的信息.它们主要分为两种情况:图谱单元的编码所表现的冰川变化信息与现实相悖,如1010,0101,1001, 0110等(其中0101代表了在小冰期—2000s期间,该单元经历了“非冰川、冰川、非冰川、冰川”4个阶段的反复变化),将它们直接归为“噪声”;图谱单元的4位编码中,有3位编码相同,如1101, 1011,0100,0010等,利用“从众”原则对这种不合理的类型转移进行了调整,将其设定为“稳定的冰川区”(1111)和“稳定的非冰川区”(0000).为了屏蔽这些不合理的信息,本文通过重新设定分类原则,将各期冰川变化图谱中的图谱单元重新分类编码,即“图谱重构”[28](表1),建立了更为准确的冰川变化图谱(图3),以便更直接地把握小冰期以来羌塘高原中西部地区的冰川变化.

4　冰川变化分析与对比

4.1　冰川变化分析

根据上述资料和方法,得出了羌塘高原中西部典型冰川群小冰期以来的冰川变化(表2).需要说明的是,采用图谱方法获得研究区1970年代的冰川总面积为561147km2,与冰川编目总面积546191km2对比,误差为217%,这种差异可能与当时采用的制图技术和量算冰川面积的精度以及纸质编目报告存在若干错误有关.为了便于比较,本文以图谱方法的数据为对比依据.

从总体来看(表1),小冰期—2000年代期间,

24 冰 川 冻 土 31卷　

表1　小冰期至2000年代羌塘高原中西部冰川变化图谱重构表

Table 1　The reconstructed glacier variation tupu in the central and western Qangtang Plateau f rom the L IA to the 2000s

图谱单元编码

新代码

冰川面积/km 2

变化类别

0000,0010,0100,1010,1001,0110,0101

041329.63非冰川区以及被屏蔽的“噪声”1111,1101,1011

1553.81小冰期—2000年代无变化的冰川区011120.07小冰期—1970年代前进的冰川区

00113 2.381970—1990年代前进的冰川区000140.141990—2000年代前进的冰川区

1000512.27小冰期—1970年代退缩的冰川区

11006 5.181970—1990年代退缩的冰川区1110

7

2.41

1990—2000

年代退缩的冰川区

图3　小冰期至2000年代色乌岗日冰川群变化图谱

Fig.3　Grid attribute of glacierized area variations in Ser ’u Kangri f rom the L IA to the 2000s

表2　小冰期—2000年代羌塘高原中西部冰川面积变化分析

Table 2　G lacierized area variations in the central and western Qangtang Plateau f rom the L IA to the 2000s 冰川范围退缩条数

年代时段末面积/km 2

变化面积/km 2变化率/%新代码

羌塘高原中西部

108

小冰期

573.671,5,6,7

1970年代561.4712.20 2.131,2,6,71990年代558.67 2.800.501,2,3,72000年代

556.40

2.270.411,2,3,4

合计

17.27

3.01

整个羌塘高原中西部所统计的150条冰川既有退缩的,也有前进的,其中退缩冰川的数量占量算冰川数量的7113%.整个羌塘高原中西部,退缩的冰川面积占小冰期冰川总面积的比例分别为3146%,前进的冰川面积占小冰期冰川总面积的比例分别为0145%.由此可见,冰川退缩占主导趋势,但也有

部分冰川处于前进状态.而前进的冰川面积扩大与退缩冰川面积缩小相互抵消后,整个羌塘高原中西部的冰川仍呈萎缩状态,这与区域气候变暖、冰川

消融增加的趋势是一致的.

分析表2可知,小冰期—1970年代期间,羌塘高原中西部所统计冰川面积减少12120km 2,占小冰期总面积的2113%.此时段冰川变化幅度最大,远远大于后两时段.1970—1990年代期间,研究区冰川总面积减少了2180km 2,占1970年代总面积的0150%,平均退缩速率为0114km 2?a -1.1990—2000年代期间,研究区冰川总面积减少了2127km 2,占1990年代总面积的0141%,平均退

341期李德平等:小冰期以来羌塘高原中西部冰川变化图谱分析　

缩速率为0123km2?a-1,说明近几十年来,本区冰川退缩加剧.

据对不同地区冰川面积变化率和冰川规模的关系分析发现[15,29-32],面积较小的冰川对气候的敏感性要比面积较大的冰川大,即一般而言,随着面积增大,面积变化率跟着减小.从表2可知,小冰期—2000年代羌塘高原中西部冰川变化率为3101%,而位于同一区域的普若岗日冰原,该时段冰川变化率为517%[24].2000年代初,羌塘高原中西部冰川面积约为556140km2,平均冰川面积约为3171km2,同期,普若岗日冰川总面积约为422158 km2[24],平均冰川面积约为8199km2.由此可以看出,研究区的冰川平均面积比普若岗日小得多,但冰川面积变化率却比普若岗日小,这说明研究区的冰川比普若岗日冰原更为稳定.

据统计,小冰期以来,中国西部冰川变化面积减少了12497km2,约为小冰期时冰川面积的17%,但各地冰川面积变化幅度差异较大.其中边缘山地大,尤其是分布最北的阿尔泰山,冰川面积减少率达35%.青藏高原东南海洋性冰川面积平均减少率也达23%[33],而变化幅度最小值出现在极大陆型冰川区,羌塘高原为7%,昆仑山为10%.据研究区小冰期—2000年代冰川变化率可知,小冰期以来,本区冰川变化率比整个羌塘高原的平均变化率都小的多,说明本区冰川比其它地区相对稳定,这是由于本区冰川属极大陆型冰川,这一类型冰川对气候变化的动力响应相对较为迟缓.

4.2　冰川变化与气候变化的对比

冰川变化是气候变化的反映.在气象要素中,气温和降水与冰川进退变化的关系最为密切.本区附近的狮泉河(3215°N,80°E)和改则(32133°N, 84110°E)两个气象站近几十年来的降水气温变化情况如图4和图5.姚檀栋等[34]利用西昆仑古里雅冰芯恢复小冰期末时的降水约为285mm左右,这比1970年代的改则和狮泉河的降水量都要多;气温约比1970年代低315℃[23].因此,相比较1970年代,小冰期气温较低,降水较多,非常有利于冰川的积累.这与小冰期—1970年代羌塘高原中西部冰川变化分析相一致,该时段冰川面积的变化率比其它两时段大的多.从以上两图可以看出:近几十年,两个地区的年平均气温都呈上升趋势;尽管改则的降水量比狮泉河的降水量大,但都呈减少趋势.气温升高促进冰川消融,降水减少阻碍冰川积累,导致冰川退缩加速.据苏宏超等[35]研究表明,对于同一地区海拔越高,升温越明显.改则海拔为4430m,狮泉河海拔为4225m,而本区雪线均在海拔5700m以上[22].所以,本区升温幅度可能要比两个气象站大.因此,小冰期以来,羌塘高原中西部的冰川退缩,主要是由于气候变暖和降水减少而引起的

.

5　结论与讨论

(1)采用图谱方法研究冰川变化,能够屏蔽各期影像冰川分类中产生的“不兼容”信息,更有效地反映出冰川的变化趋势[36],而其精度的高低过分依赖于遥感分类的精度.尽管比值阈值法可以有效地提高对季节性雪斑的区分,却仍然无法处理表碛问题[31].这就可能因不同时期分类结果误差的累积,导致提取的冰川变化信息精度较低.根据误差传播定律,每一次单独分类的误差会在空间比较过程中被进一步放大,其精度只大致相当于每期影像分类精度值的乘积.因此,图像分类的可靠性,严重影响着变化检测的准确性.所以,为了提高遥感

44 冰 川 冻 土 31卷　

分类的精度,必须对分类后的数据进行图像增强和目视解译修正及G oogle Eart h辅助修正.不过该方法要求目视解译人员具有丰富的目视判读经验,得到的结果在很大程度上受到主观因素的影响.

(2)通过对研究区小冰期、1970年代、1990年代、2000年代的冰川面积分析表明,羌塘高原中西部冰川呈萎缩趋势,但也有部分冰川处于前进状态.小冰期—1970年代冰川变化幅度最大的,远远大于后两时段.而且近几十年来,冰川退缩加剧.与同一区域的普若岗日相比,研究区冰川更为稳定.与中国西部其它地区冰川相比,这里由于是极大陆型冰川区,所以冰川较其它山区冰川相对稳定.

(3)对比分析了与研究区临近的改则和狮泉河两个气象站的气象资料表明,该区的冰川退缩与气候关系密切.气温升高,降水减少,引起该区冰川加速退缩.

致谢:郭万钦、米德生、上官冬辉、王欣等为本研究提供了帮助,表示衷心感谢.

参考文献(R eferences):

[1]Oreskes N.The scientific consensus on climate change[J].

Science,2004,306:1686.

[2]Haeberli W,Cihlar J,Barry R G.G lacier monitoring wit hin

t he G lobal Climate Observing System[J].Annals of G laciol2 ogy,2000,31:241-246.

[3]Mark B D,Meier M F.G laciers and t he Changing Eart h Sys2

tem:A2004Snapshot[M].Boulder:University of Colorado

at Boulder Press,2004:1-117.

[4]Gao Xiaoqing,Tang Maocang,Feng Song.Discussion on t he

relationship between glacial fluctuation and climate change

[J].Plateau Meteorology,2002,19(1):9-10.[高晓清,

汤懋苍,冯松.冰川变化与气候变化关系的若干探讨[J].高

原气象,2002,19(1):9-10.]

[5]Qin Dahe,Wang Shaowu,Dong Guangrong.Assess on Envi2

ronmental Change in Western China,Vol.1[M].Beijing:

Science Press,2002:74-75.[秦大河,王绍武,董光荣.中

国西部环境演变评估,第一卷[M].北京:科学出版社,

2002:74-75.]

[6]Shi Yafeng,Huang Maohuan,Ren Binghui,et al.An Intro2

duction to t he G laciers in China[M].Beijing:Science Press,

1988:171-204.[施雅风,黄茂桓,任炳辉,等.中国冰川

概论[M].北京:科学出版社,1988:171-204.]

[7]Cai Dihua,Ma Jinhui,Nian Yanyun,et al.The study of

glacier change using remote sensing in Mt.Muztagta[J].

Journal of Lanzhou University(Natural Sciences),2006,42

(2):13.[蔡迪花,马金辉,年雁云,等.幕士塔格峰冰川变

化遥感研究[J].兰州大学学报(自然科学版),2006,42(2):

13.]

[8]Ding Y ongjian.G lobal glacier fluctuations’response to cli2

matic change in recent40years[J].Science in China(Series

B),1995,25(10):1093-1098.[丁永建.近40年全球冰川

波动对气候变化的反映[J].中国科学(B辑),1995,25(10):

1093-1098.]

[9]Ding Y ongjian,Bing Hongtao.Mass balance change of glac2

iers and it s reponse to climate change in recent40years[J].

Journal of G laciology and Geocryology,1996,18(Suppl.):

96-104.[丁永建,炳宏涛.中国与瑞士冰川波动之对比研

究[J].冰川冻土,1996,18(S):96-104.]

[10]Zhang Tangtang,Ren Jiawen,Kang https://www.wendangku.net/doc/30357095.html,nong G lac2

ier retreat in Nyainqêntanglha range of Tibetan Plateau during

1970—2003[J].Journal of G laciology And Geocryology,

2004,26(6):736-737.[张堂堂,任贾文,康世昌.近期气

候变暖念青唐古拉山拉弄冰川处于退缩状态[J].冰川冻土,

2004,26(6):736-737.]

[11]Liu Zongxiang,Su Zhen,Yao Tandong,et al.Resources and

distribution of glacier in t he Tibetan Plateau[J].Resources

Science,2000,22(5):49-52.[刘宗香,苏珍,姚檀栋,等.

青藏高原冰川资源及其分布特征[J].资源科学,2000,22

(5):49-52.]

[12]Ren Jiawen,Qin Dahe,Jing Zhefan.Climatic warming makes

t he glaciers retreated in Mt Everest region[J].Journal of

G laciology and Geocryology,1998,20(2):17-18.[任贾

文,秦大河,井哲帆.气候变暖使珠穆朗玛峰地区冰川处于退

缩状态[J].冰川冻土,1998,20(2):17-18.]

[13]Yao Tandong,Liu Shiyin,Pu Jianchen.Changing glaciers in

High Asia[C]//G laciers and Eart hπs Changing Environment.

Oxford:Blackwell Publisher,2004:65-78.

[14]Shi Yafeng,Liu Shiyin.Pre2estimation for t he response of

China glaciers to global warming in21st century[J].Chinese

Science Bulletin,2000,45(4):434-438.[施雅风,刘时银.

中国冰川对21世纪全球变暖响应的预估[J].科学通报,

2000,45(4):434-438.]

[15]Jin Rui,Che Tao,Li Xin,et al.G lacier variation in t he

Pumqu basin derived from remote sensing data and GIS tech2 nique[J].Journal of G laciology and Geocryology,2004,26

(3):261-266.[晋锐,车涛,李新,等.基于遥感和GIS的

西藏朋曲流域冰川变化研究[J].冰川冻土,2004,26(3):

261-266.]

[16]Ye Q H,Yao T D,Kang S C,et al.G lacier variations in t he

Mt.Naimona’Nyi Region,Western Himalayas,in t he last

t hree decades[J].Annuals of G laciology,2006,43:230-

238.

[17]Kang Shichang,Chen Feng,Ye Qinghua,et al.G lacier re2

treating dramatically on t he Mt.Nyainqêntanglha during t he

last40years[J].Journal of G laciology and Geocryology,

2007,29(6):869-873.[康世昌,陈锋,叶庆华,等.

1970—2007年西藏念青唐古拉峰南北坡冰川显著退缩[J].

冰川冻土,2007,29(6):869-873.]

[18]Guo Liuping,Ye Qinghua,Yao Tandong,et al.The G lacial

landforms and t he changes of glacier and lake area in t he Ma2 pam Yumco Basin in Tibetan Plateau based on GIS[J].Jour2 nal of G laciology and Geocryology,2007,29(4):517-524.

[郭柳平,叶庆华,姚檀栋,等.基于GIS的玛旁雍错流域冰

川地貌及现代冰川湖泊变化研究[J].冰川冻土,2007,29

(4):517-524.]

[19]Shanguan Donghui1,Liu Shiyin,Ding Liangfu,et al.Varia2

tion of glaciers in t he Western Nyainqêntanglha Range of Ti2 betan Plateau during1970—2000[J].Journal of G laciology

54

1期李德平等:小冰期以来羌塘高原中西部冰川变化图谱分析　

and Geocryology,2008,30(2):204-210.[上官冬辉,刘时

银,丁良福,等.1970—2000年念青唐古拉山脉西段冰川变

化[J].冰川冻土,2008,30(2):204-210.]

[20]Wu Yanhong,Zhu Liping.The response of lake2glacier varia2

tions to climate change in Nam Co Catchment,central Tibet2 an Plateau,during1970—2000[J].Journal of Geographical

Sciences,2008,18:177-189.]

[21]Jiao Keqin,Zhang Zhenshuan.G lacier Inventory of China,

Ⅶ,Qinghai2xizang Plateau Interior Area(Drainage Basins of

The Dogaicoring And Y ibuchakalakes)[M].Lanzhou:

Lanzhou Institute of G laciology and Geocryology,Chinese A2 cademy of Sciences,1988.[焦克勤,张振栓.中国冰川目录

Ⅶ青藏高原内陆水系(多格错仁湖和依布茶卡湖流域区)

[M].兰州:中国科学院兰州冰川冻土研究所,1988.] [22]Li Jijun,Zheng Benxing,Yang Xijin,et al.G laciers of Xi2

zang(Tibet)[M].Beijing:Science Press,1986:155-165.

[李吉均,郑本兴,杨锡金,等.西藏冰川[M].北京:科学出

版社,1986:155-165.]

[23]Shi Yafeng,Cui Zhijiu,Su Zhen,et al.The Quaternary

G laciations and Environmental Variations in China[M].Shi2

jiazhuang:Hebei Science and Technology Publishing House,

2005:283-289.[施雅风,崔之久,苏珍,等.中国第四纪

冰川与环境变化[M].石家庄:河北科学技术出版社,2005:

148-289.]

[24]Pu Jianchen,Yao Tandong,Wang Ninglian,et al.Pu2

ruogangri Ice Field and it s variations since t he Little Ice Age of t he Nort hern Tibetan Plateau[J].Journal of G laciology

and Geocryology,2002,24(1):87-92.[蒲健辰,姚檀栋,

王宁练,等.普若岗日冰原及其小冰期以来的冰川变化[J].

冰川冻土,2002,24(1):87-92.]

[25]Yakovlev A,Batirov R.Monitoring of mountain glaciers and

glacial lakes using ASTER space images[C]//GIS&RS in

Hydrology,Water Resources and Environment,Vol.1,

2003:1-7.

[26]Chen Shupeng,Yue Tianxiang,Li Huiguo.Studies on geo-

informatic Tupu and it s application[J].Geographical Re2 search,2000,19(4):337-343.[陈述彭,岳天祥,励惠国.

地学信息图谱研究及其应用[J].地理研究,2000,19(4):

337-343.]

[27]Ye Q H,Liu G H,Tian G L,et al.Geospatial2temporal A2

nalysis of Land2use Changes in t he Yellow River Delta in t he

Last40Years[J].Science in China(Series D),2004,47

(11):1008-1024.[28]Ye Q H,Tian G L,Liu G H,et al.Tupu met hods of spatial2

temporal pattern on land2use change:a case study in t he

Yellow River Delta[J].Journal of Geographical Sciences,

2004,14(2):131-142.

[29]Paul F,K b A,Maisch M,et al.The new remote sensing

derived Swiss glacier inventory:First result[J].Annals of

G laciology,2002,34:362-366.

[30]Kulkarni A V,Bahuguna I M.G lacier retreat in t he Baspa

basin,Himalaya,monitored wit h satellite stereo data[J].

Journal of G laciology,2002,48(160):171-172.

[31]Xu J unli,Liu Shiyin,Zhang Shiqiang,et al.G laciers fluctua2

tions in t he Karamilan2Keriya River Watershed in t he past30

years[J].Journal of G laciology and Geocryology,2006,28

(3):312-318.[许君利,刘时银,张世强,等.塔里木盆地

南缘喀拉米兰河克里雅河流内流区近30a来的冰川变化研

究[J].冰川冻土,2006,28(3):312-318.]

[32]Yang Y ong,Chen Rensheng,Ji Xibin.Variations of glaciers

in t he Yeniugou Watershed of Heihe River Basin from1956to

2003[J].Journal of G laciology and Geocryology,2007,29

(1):100-106.[阳勇,陈仁升,吉喜斌.近几十年来黑河野

牛沟流域的冰川变化[J].冰川冻土,2007,29(1):100-

106.]

[33]Su Zhen,Shi Yafeng.Response of monsoonal temperate glac2

iers in China to global warming since t he Little Ice Age[J].

Journal of G laciology and Geocryology,2000,22(3):223-

228.[苏珍,施雅风.小冰期以来中国季风温冰川对全球变

暖的响应[J].冰川冻土,2000,22(3):223-229.]

[34]Yao Tandong,Jiao Keqin,Yang Meixue.Precipitation varia2

tions recorded in Guliya ice core in t he past400years[J].

Progress in Natural Science,1999,9(12):1161-1165.[姚

檀栋,焦克勤,杨梅学.古里雅冰芯中过去400a降水变化研

究[J].自然科学进展,1999,9(12):1161-1165.]

[35]Su Hongchao,Wei Wenshou,Han Ping.Changes in air tem2

perature and evaporation in Xinjiang during recent50years

[J].Journal of G laciology and Geocryology,2003,25(2):

174-178.[苏宏超,魏文涛,韩萍.新疆近50a来的气温和

蒸发变化[J].冰川冻土,2003,25(2):174-178.]

[36]Ye Qinghua,Chen Feng,Yao Tandong,et al.Tupu of glac2

ier variations in t he Mt Naimona’nyi Region,Western Hima2 layas,in t he Last Three Decades[J].Journal of Remote

Sensing,2007,11(4):513-520.[叶庆华,陈锋,姚檀栋,

等.近30年来喜马拉雅山脉西段纳木那尼峰地区冰川变化

的遥感监测研究[J].遥感学报,2007,11(4):513-520.]

64 冰 川 冻 土 31卷　

Tupu Analysis of the Spatio 2T emporal G lacier V ariations in the Central

and Western Q angtang Plateau since the Little Ice Age

L I De 2ping 1,　WAN G Li 2ping 1,L IU Shi 2yin 2,XIE Zi 2chu 1,DIN G Liang 2f u 2,WU Li 2zong 2

(1.T he College of Resources and Envi ronmental S cience ,H unan N ormal Universit y ,Changsha H unan 410081,China ;2.Col d and A ri d

Regions Envi ronmental and Engineering Research I nstit ute ,Chinese A cadem y of S ciences ,L anz hou Gansu 730000,China )

Abstract :Glo bal warming has a great impact on

t he glacier variatio ns and becomes t he focus of many scientific researches.The glaciers are more sensitive in t he Qinghai Plateau t han t hose at t he poles ,so it is of significance to research glaciers in t he Qangtang Plateau ,hinterland of t he Tibetan Plateau.U nder t he influence of t he special cli 2mate ,topograp hy and terrain in t he Qangtang Plateau ,glaciers center on t he mountainous re 2gions ,and t he main types of glaciers are star and maculosus ice cap s or flat 2topped.The snowline al 2tit ude in t he Qangtang Plateau is t he highest in China.

In t his paper ,Tup u analysis is performed for glacierized area variatio n using air p hoto s ,relevant p hotogrammet ric map s and t he satellite image based on t he t heories and met hods of Geo 2Informa 2tion Tup u since t he Little Ice Age (L IA )in t he Cent ral and Western Qangtang Plateau.The result clearly reveals t hat a few glaciers in t he plateau are in advance state.However ,t he glaciers tend to de 2crease as a whole ,glacierized area had decreased f rom 573167km 2to 556140km 2by about 3101%f rom t he L IA to t he 2000s.The ablation of glaciers is accelerated over t he last decades.However ,t he glaciers in t he plateau are relatively stable as com 2pared wit h t he Puruogangri Ice Field in t he same https://www.wendangku.net/doc/30357095.html,pared wit h ot her regions in West Chi 2na ,t he glaciers in t he st udy region belong to t he ext remely 2continental type ,whose response to cli 2mate change is very slow ,so t he glaciers seem al 2mo st more stable in t he plateau t han in ot her re 2gions of West China.It is also found t hat t he rapid increasing temperat ure and decreasing precipitation are mainly responsible for t he glacier ret reating during t he st udy period.

K ey w ords :t he Central and Western Qangtang Plateau ;RS &GIS ;Tup u analysis ;glacier variation ;cli 2mate

741期李德平等:小冰期以来羌塘高原中西部冰川变化图谱分析

唐古拉山冬克玛底地区冰川变化遥感监测

唐古拉山冬克玛底地区冰川变化遥感监测 谯程骏 （中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区流域水文及应用生态实验室，甘肃兰州730000） 摘要利用1973年MSS 、1992年TM 、2001年ETM +、2007年TM 数字遥感影像资料以及数字高程模型（DEM ），结合第一次冰川编目资 料， 通过地理信息系统和遥感图像处理技术提取了唐古拉山冬克玛底地区不同年份的冰川分布范围。结果表明：研究区内的冰川面积1976年比1969年减小了0.84%，1992年冰川面积比1976年的减小了1.77%，2001年冰川面积比1992年减小了4.24%，2007年冰川面积比2002年减小了3.31%。结合气象资料和有限的野外资料进行分析，该地区冰川退宿趋势同气温升高趋势基本一致。1969年到 2007年近40年时间里，冰川面积总共减小17.61km 2，占1969年面积的9.81%，冰储量减少5.75km 3，相当于水资源损失5.17km 3 。关键词唐古拉山；冰川变化；遥感；地理信息系统中图分类号P343.6文献标识码A 文章编号0517－6611（2010）14－07703－03Remote Sensing Monitoring of Glacier Changes in Dongkemadi Region of Tanggula Mountain QIAO Cheng-jun （Laboratory of Watershed Hydrology and Applied Ecology in Cold and Arid Regions ， Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute ，Chinese Academy of Sciences ，Lanzhou ，Gansu 730000）Abstract Based on the numeric remote sensing image data （MSS data in 1973，TM data in 1992，ETM +data in 2001，TM data in 2007）and nu-meric terrain model ，combined with the first glacier inventories data ，the glacier distribution range in Dongkemadi Region of Tanggula Mountain in different years were extracted by using GIS technology and remote sensing image processing technology.The results showed that the glaciers area in the study area had decreased by 0.84%，1.77%，4.24%，3.31%from 1969to 1976，1976to 1992，1992to 2001and 2001to https://www.wendangku.net/doc/30357095.html,bined with the meteorological data and limited field data ，the analysis results showed that glacier shrinkage in the study area was mainly subjected to continuous temperature rise.From 1969to 2007，the glacier area had decreased 17.61km 2，being 9.81%of that area in 1969.The glacier volume had decreased 5.75km 3，which meant that water resources lost 5.17km 3 . Key words Tanggula Mountain ；Glacier change ；Remote sensing ；Geographic information system 基金项目 国家重点基础研究发展计划资助项目（2007CB411502）；水 利部公益性行业科研专项经费项目（2007SHZ1-46）资助。作者简介谯程骏（1983－），男，四川什邡人，在读硕士，从事水文水资 源以及冰川变化的研究。E-mail ：qiao _cheng _jun @https://www.wendangku.net/doc/30357095.html,. 鸣谢感谢美国马里兰大学和美国地质调查局提供MSS /TM / ETM +遥感影像数据以及DEM 数据；感谢中国气象局提供了气象数据。收稿日期2010-03-02冰川是自然界重要而且极具潜力的淡水资源，它覆盖了地球10%的陆地面积， 而且世界上有80%的淡水储存于冰川。冰川是气候的产物，又是全球气候变化灵敏的指示器，对气候变暖高度敏感。在气候变暖的影响下，冰川处于持续的负物质平衡而不断退缩 ［1］ ，作为内陆盆地水源以及外流水系源头的冰川，其在不同时间空间尺度的变化势必引起以冰川融水补给为主的河流水量的丰枯变化以及长期水量的不断减少， 作为一种水资源，冰川还对区域生态环境的平衡与稳定起着至关重要的作用 ［2］ 。青藏高原是中低纬度现代冰 川较为发育的地区， 20世纪90年代以来青藏高原冰川呈现退缩状态，但各地冰川变化具有明显的空间特征 ［1］ 。由于大 部分山地冰川地处偏远，并且数量众多，因此，卫星遥感技术被广泛应用于大尺度的冰川变化研究中。陆地资源卫星（包括MSS ，TM 及ETM +）已经成为冰川学研究的主要数据源之一 ［3］ 。综合利用遥感丰富的数据资源和地理信息系统技术 高效的空间数据处理功能，可以有效地获取和分析冰川变化信息。 采用地理信息系统（GIS ）与遥感（RS ）技术，利用航空和卫星遥感资料，结合冰川编目资料和数字高程模型（DEM ），通过综合分析获得唐古拉山中段冬克玛底地区最近40年冰川变化情况。最后结合气象观测数据分析了其对气候变化的响应。该研究区冰川变化在指示青藏高原中部冰川变化与气候变化方面具有重要意义。 1研究区概况 研究区域位于青藏高原腹地唐古拉山中段山区冬克玛 底地区（图1），在青海省和西藏自治区的交界处，海拔均在 5000m 以上，冰川面积共计179.43km 2 （来源于1969年航 测资料）， 冰川平均粒雪线海拔5530m ，发育的冰川主要为小型冰斗冰川和山谷冰川 ［4］ ，山谷冰川谷底为古冰川作用形 成的平坦开阔的稀疏草地。植被为单一的短草植物，生长最盛时高度约为3 5cm 。年平均气温为－6.0?，气温年较差为24.9?，全年只有6 9月平均气温在0?以上。年平 均相对湿度为65%， 降水集中于6 9月［5］ 。研究区内的冬克玛底冰川是国内少数几条长期观测的冰川之一，已有的观测资料时间序列较长，有助于结合遥感资料共同分析该区域内冰川变化情况。2 数据源及处理方法 笔者使用的数据如下：①中国冰川目录Ⅷ－长江水系，研究区冰川分布图来自1969年拍摄的航空相片，可以反映1969年的冰川分布情况。②遥感数字影像资料为1976年MSS （Landsat Multispectral Scanner ，陆地资源卫星多光谱传感器，行列号为148，37），1992年和2007年TM （Landsat Themat-ic Mapper ，陆地资源卫星专题制图仪，行列号为137，37），2001年ETM +（Landsat Enhanced Thematic Mapper Plus ，陆地资源卫星增强型专题制图仪，行列号为137，37）。③研究区的数字高程模型（DEM ，Digital Elevation Mode ，分辨率为30m ）。④距离研究区最近的，有长时间序列的国家气象台站安多站气象资料。 冰雪在可见光及近红外波段（TM1 TM4）反射率都高，在这些波段中冰川的光谱值范围较宽，不利于冰川与背景及其他地物区别，而冰川在TM5中光谱值范围很窄，使用该波段有利于提取冰川信息；另外，水体会吸收中远红外波段，使冰雪在TM5波段光谱值降低，且明显低于冰川中冰碛的光 安徽农业科学，Journal of Anhui Agri.Sci.2010，38（14）：7703－7705责任编辑胡剑胜责任校对况玲玲

青藏高原隆升研究进展

青藏高原隆升研究进展 青藏高原是世界上最高最大的高原，被称为“世界屋脊”，地球的“第三极”，其隆升机理和过程以及对周边乃至全球环境的影响，是当今地球科学研究的热点和关键，涉及到大气圈、水圈、生物圈和岩石圈的变化及多层圈之间的相互作用，牵涉到地球科学的方方面面，凝炼着地球科学的许多重大问题，其中青藏高原的隆升机制和过程就是众多问题的基础。 青藏高原抬升是印度板块与欧亚板块强烈碰撞的结果。印度洋海底扩张研究揭示，大约于70Ma的白垩纪末，印度板块开始快速北进，最高速度达17cm/a。早期，印度大陆板块前端的大洋板块与欧亚大陆板块碰撞（简称“海-陆碰撞”），大洋板块厚度小、密度大，俯冲于欧亚大陆板块之下（图7-15左）；晚期，大约在43Ma的中始新世，印度大洋板块俯冲殆尽，使印度大陆板块与欧亚大陆板块接触和碰撞（简称“陆-陆碰撞”（图7-15右），大陆板块厚度大、密度小，很难俯冲。有学者把“海-陆碰撞”称为“软碰撞”（soft collision），“陆-陆碰撞”称为“硬碰撞”（hard collision）。从“软碰撞”到“硬碰撞”，印度板块北进阻力加大，速度明显降低（下降至5cm/a），但传递的力量更大，影响更深远，最终导致青藏高原大规模隆升。 图7-15 印度板块与欧亚板块的软碰撞（左）和硬碰撞（右） 关于青藏高原的隆升过程，有许多不同的认识，例如：①青藏高原从40Ma前后的始新世开始隆升，至14Ma的中中新世左右达到5000m多的最大值，此后逐渐下降到现在的高度(Coleman等，1980)。②青藏高原在中新世晚期已经接近现今的高度，此后高原抬升缓慢(Harrison等，1992)。③青藏高原从40Ma开始缓慢抬升，至4Ma前后加速上升（徐仁等，1973）。④青藏高原在40Ma、20Ma分别有过1000m多的隆升，后又经准平原化作用使地面降低，最后于4Ma以后才急剧隆升到4000m的海拔高度（李吉均等，1979，1998）。 关于青藏高原的隆升机制，也有多种不同的假说，较有影响的有以下几种：

青藏高原隆升与环境变化

青藏高原隆升与环境变化 9.1青藏地区的板块-地体演化史 9.2印度-古亚洲板块碰撞的定时 9.3高原隆升过程及其环境效应 中间为陆壳块体，有称为地体，有的亲冈瓦那，有的亲扬子，后来由于板块分裂、漂移碰撞一起。 青藏地区原来大的板块都分裂成为小块，现在一般成为地体 地体原来就是某个板块的一部分，由于某种原因，从母体板块中裂离出来，开启独立演化史——独立 拼贴：两个地体的暂时连结（联合地体），总体仍处独立状态。 终极增生：独立的地体重新称为板块（母体或异体）的一部分，后期可以发生板内离散作用，但不再有独立演化史 泊位增生：独立的地体重新成为板块（或母体或异体）的一部分，后期可以发生板内离散作用，再次分离成独立的地体。 构造有争论：羌塘地区是整体还是要区分 西（南）羌塘地体： 冰筏 东（北）羌塘地体：（亲扬子板块） C1 日湾茶卡组：富含珊瑚、腕足（大长身贝等） C2 含蜓碳酸盐岩 P3 热觉茶卡组：双湖地区上部夹煤层，含华夏植物群（大羽羊齿、单网羊齿等） T1 康鲁组：飞仙关型红色地层（干旱气候带） 9.2印度-古亚洲板块碰撞的定时 9.3高原隆升过程及其环境效应 不同学科学者不同观点 高原隆升争论焦点：青藏高原什么时间开始快速隆起以及青藏高原何时达到其最大高度 构造学者的主张： M.Coleman和K.Hodges(1955)：青藏高原在晚中新世以前就达到了最大高度。在过去某一段时间达到了最大高度，然后开始坍塌；14Ma是青藏高原保持其最大高度的最小年龄 T.M.Harrison etal.（1992）：青藏高原于8Ma达到最大高度 南北向裂谷 “高原隆升”反方观点 从珠峰升高看青藏高原隆升，18mm/年，南面22mm/年 实测5.8mm/年 垮塌的是中间区域 没有百年历史高程的记录，无从谈隆升还是下降 岩石学家、构造地质学家认为：青藏高原最高的时段已经过去，现在处在降低，垮塌的时期古生物学家、地理学家、气象学者认为：青藏高原总体上处于上升阶段 证明5Ma来强烈上升

青藏高原植被覆盖变化的地域分异特征

第28卷第3期2009年05月 地理科学进展 PROGRESS IN GEOGRAPHY Vol.28,No.3May,2009 收稿日期：2008-12；修订日期：2009-02. 基金项目： 国家科技攻关计划项目（2006BAC01A01-02）。作者简介：于伯华（1974-），男，山东枣庄人，博士，助理研究员，研究方向：环境整治、土地利用。E-mail ：yubh@https://www.wendangku.net/doc/30357095.html, 391-397页 青藏高原植被覆盖变化的地域分异特征 于伯华1，吕昌河1，吕婷婷2，3，杨阿强1，4 ，刘闯1 (1.中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101；2.北京师范大学资源学院，北京100875；3.地表过程与资源生态国家重点实验室北京师范大学，北京100875；4.中国科学院研究生院，北京100049)摘要：植被的空间分布及其变化都具有明显的地域分异特征。本研究以1981-2006年间的GIMMS/NDVI 产品为 主要数据源，在地理信息系统技术的支持下，分别从植被空间分布、植被波动和植被变化等方面，探讨了青藏高原植被覆盖变化的水平地域分异特征。研究结果显示，1981-2006年间，雅鲁藏布江河谷区、错那县和墨脱县的西北部、柴达木盆地南缘、三江源地区的顶端和青海南山北麓等区域地表植被年际波动较大。反映区域植被盖度时间变化趋势的SLOPE 值以及植被盖度，具有从南部、东南部向北、西北部“下降—上升—不变”的规律。植被盖度下降显著的区域主要分布在喜马拉雅山南麓和青海湖南部，其次是三江源中南部地区；植被没有明显变化的区域主要分布在藏北高原和柴达木盆地。植被指数显著上升的区域集中在雅鲁藏布江河谷区，植被指数明显上升区域主要分布在人迹罕至的唐古拉山和念青唐古拉山等山间盆地区，轻微上升的区域分散在明显改善区的周围。依据SLOPE 值的空间分异特征将整个高原划分为4个一级区：帕米尔高原植被指数上升区、藏北高原—阿里高原—柴达木盆地植被指数稳定区、高原中部—雅鲁藏布江中上游河谷植被指数上升区和三江源—横断山区植被指数下降区。 关键词：NDVI ；植被变化；区域分异；青藏高原 1引言 地域分异也称为区域分异，是地理环境各组成成分及其构成的自然综合体在地表沿一定方向分异或分布的规律性现象。水平地域分异包括纬度地带性和经度地带性，是地域规律的重要表现形式之一。在水平地域分异规律中，对应的太阳辐射、降水、土壤和生物等主要地表过程和要素都具有与纬度和距海远近相一致的空间分布特征，产生了各自然要素和地表过程、能量与物质循环以及自然综合体沿纬度和经度的地域分化[1]。地球表面的水资源、土地资源、动植物资源等的空间分布以及人类的生产经营活动都具有明显的地域特征[2]，是生态地理区域划分过程中必须综合考虑的因素[3]。因此开展地域分异研究不仅是认识自然地理环境的重要途径，而且是自然综合区划的基础工作之一[4]，其研究结果对于合理利用自然资源、因地制宜的安排生产有指导作用。开展地域分异研究，传统分区方法和过程具有工作量大、花费时间长、空间精度差的弊端[5]，已经无法满足准确、经济地获取数据的要求，无法解决分区过程中的标准一致性问题。卫星遥感 具有其他调查手段无法比拟的优势，能够实现及时、准确地反映生态环境变化特征的目的[6]，具有统一量纲的遥感数据产品也为研究过程中保证标准一致性提供了可能[7-8]。同时，地理信息系统技术也为分区过程中有效地辨别区内相似性和区间差异性提供了技术支持[9]。遥感和地理信息系统技术的支持，为快速识别环境因子和地表过程的地域分异特征提供了可能，并为分区结果的对比提供比较好的参照。 地表植被是一定水分、气温及其他要素共同作用下的产物，植被之间的差异直接反映了不同水热组合及其差异性，是地方、区域和全球尺度生态系统状况、环境压力和景观变化的指示器[6]。每一种气候类型都对应着一套相应的植被类型[10]，在具有地域分布特征的各自然因子及过程的影响下，植被空间分布及其变化也具有明显的地域分异特征[11]。青藏高原的隆起和抬升，形成了其自身独特的自然环境特征，造就了中国现代季风格局，影响着全球气候的变化和亚洲植被格局的分布，形成了世界上著名的高原地带性植被格局，对中国东部、西北干旱区、亚洲的气候和植被格局乃至全球气候变化都具

中国科学院西北高原生物研究所

中国科学院西北高原生物研究所 门禁系统管理规定 为了树立良好的单位形象，维护研究所财物和职工的人身财产安全，加强研究所内部安全管理，提高安全管理水平，促进研究所各项事业发展，结合研究所实际情况，特制定中科院西北高原生物研究所门禁管理制度。 1、本所职工、学生及外聘、返聘人员进出办公、实验楼必须使用指纹门禁系统。进出大楼使用门禁时，请大家轻推轻放，确认指纹门禁系统起作用再走。使用指纹门禁系统后，请保持一人进出，不得与他人共同进出。如有疏忽所造成的损失由门禁系统所记录的最后一位负责赔偿。 2、门禁指纹采集由所办统一登记管理。各部门统一申请办理门禁指纹采集工作，新入所职工及各课题组临时聘用人员须首先填写《指纹门禁系统办理申请审批表》，经所办批准后办理。 3、毕业研究生及各课题组临时聘用人员在离所后，需及时通知所办公室停止使用权限，若未及时通知所办公室，由此带来的损失由申请办理人负责。 4、当门禁系统出现故障，影响正常进出时，任何人不得以任何理由或方式损坏门禁系统及配套设施，违者给予1000元的处罚，并负责赔偿相关损失。 5、如有故意损坏门禁系统及配套设施者，一经发现，给予1000元罚款，并视情况给予通报批评、记过等处罚。 6、门禁管理人员每月应对门禁系统的使用、运行情况进行检查。如有问题，必须立即通知供应商上门维修。门禁管理人员需掌握进入门禁系统开机密码，进行修改，与指纹对应的信息应确保安全性和保密性。门禁管理人员离职或调动后，须移交登记记录等交接工作。 7、所办具有对指纹门禁的发放、回收及人员调动等相关信息的变更及数据查询的权利。持卡人若毕业、调动或退休，由所办负责清理门禁信息。 8、本制度解释权由所办负责 二○一一年七月二十三日

城市与气候变化关系

尽管城市只占地球表面面积的2％，但它的温室气体排放却占总量的70％。联合国人类住区规划署(以下简称人居署)最新发表的《城市与气候变化:2011全球人类住区报告》(以下简称《报告》)称，城市是当今世界最大的污染者。当然，城市在减少温室气体排放方面也可以发挥重要作用，只是大多数政府都低估了这一作用的重要性。 《报告》指出，城市化和气候变化的影响正以一种危险的方式汇聚，严重威胁世界的环境、经济和社会稳定。《报告》旨在使各国政府以及所有对城市发展和气候变化感兴趣的人进一步了解城市与气候变化之间的相互影响，以及各城市正在如何减缓和适应气候变化。《报告》确认了有发展前景的减缓和适应措施，从而保障城市以一种更加具有可持续性和适应性的方式向前发展。 ■城市怎么影响气候变化？ □消费是温室气体重要来源 人居署执行主任克洛斯(JoanClos)说:“《报告》的一个重要发现是:城市向大气层排放了大量的温室气体，占总量的70％。另外一个重要的发现是:城市中温室气体的排放不仅来源于生产环节，同时城市的消费也是温室气体的重要来源。” 《报告》指出，城市中排放的温室气体，其主要来源与化石燃料的消耗有关，包括用于发电、交通、商业和居民建筑的照明、烹饪、取暖及制冷，还有工业生产和废物处理的能源供应。如果以生产类数据为基础进行测算，那么由城市人类活动引起的温室气体排放量所占比例为40％～70％。如果是以消费类数据为基础，即无论生产地在哪里，由城市居民消费所有产品导致的温室气体排放量所占比例则高达60％ ~70％。 1950年～2011年，全球城市人口增长了5倍，2010年，世界人口有一半居住在城市。2010年~2020年，全球人口增长的95％将是城市居民。当一些城市呈现收缩态势时，许多中心城区却见证了快速且基本上毫无控制的人口增长，创造了快速城市化的基本模式。这种增长模式大多出现在发展中国家，并集中在非正式居住区和贫民区内。 《报告》指出，在应对气候变化带来的威胁时，增长最快的城市地区也是预备措施最少的区域。这些区域通常存在严重的管理欠缺、基础设施不足以及经济和社会分化。 ■气候变化对城市有何影响？ □很大部分将由城市贫民来承担 克洛斯表示，随着城市化快速发展，了解气候变化对城市环境的影响将变得更加重要，越来越多的证据表明气候变化给城市及其不断增长的人口带来了独特的挑战。 克洛斯表示，随着气候变化的推动力不断积聚，对城市地区的威胁也变得越来越大。无论是发展中国家还是发达国家，这些影响中的很大部分将由城市贫民来承担。消除贫困并降低沿海和其他地区的死亡率当然绝不仅限于贫困人口，但富裕人口却因政治和经济优势以及保险的介入而得到更好的保护。 他指出，要减缓气候变化并应对因气候变化而产生的必然结果，了解造成全球城市增长的推动因素很重要。 克洛斯说:“温室气体向大气中的排放同富裕、繁荣和我们延续目前生活方式的经济模式有关。这意味着，如果人口的增长同经济增长相互并行，将会排放更多温室气体。问题是，这种状态不可持续。我们不应忘记的是:我们有必要改变我们的能源消费方式。如果考虑到人口与经济增长的预测性数字，将碳作为能源的基础，我们将使这个星球的能力变得难以持续。” 《报告》指出，如果城市无视目前和未来对资源的需求以及气候变化对未来的影响而快速扩张，城市中的居民及其财产将遭遇具有广泛的破坏性和损害性的灾害风险。这些影响远远超过海平面上升、极端天气事件等气候变化现象带给我们的实际风险。 气候变化可能会在全球范围内影响各城市的供水、生态系统商品和服务、能源供给、工业和服务。还可能扰乱当地经济并让城市居民遭受财产和生计损失，在某些情况下，甚至还可能导致大规模人口迁移。 ■如何应对挑战？ □转变能源消费模式 克洛斯表示，减缓气候变化的应对措施目前主要集中在5个重点行业:城市发展与设计、建筑环境、城市基础设施、交通和碳封存。他指出，能源消费模式的转变至关重要。

青藏高原环境变化对全球变化的响应及其适应对策

第21卷第5期2006年5月 地球科学进展 A DVANCE S I N E AR TH S C I ENC E V o l.21　N o.5 M a y.，2006 文章编号：1001-8166（2006）05-0459-06 青藏高原环境变化对全球变化的响应 及其适应对策 姚檀栋1，朱立平1 （1.中国科学院青藏高原研究所，北京　100085；2.中国科学院地理科学与资源研究所，北京　100101） 摘　要：青藏高原的环境变化对全球变化具有敏感响应和强烈影响。青藏高原的现代环境与地表过程相互作用，引起包括冰冻圈和水资源以及生态系统等方面的一系列变化，对高原本身以及周边地区的人类生存环境和经济社会发展产生重大影响。作为国际研究的热点地区，青藏高原环境变化研究目前出现三个新的科学动向：关注关键地区的关键科学问题的系统研究；关注以现代地表过程为核心的监测研究；关注全球变化影响下的圈层相互作用研究。本项目的研究对青藏高原环境变化科学的发展、国际科学前沿的贡献以及服务于社会经济发展，都具有十分重要的意义。通过项目的研究将揭示青藏高原隆升到现代地貌与环境格局过程中所出现的重大构造事件和环境事件； 重建不同区域、不同时间尺度的气候环境变化序列并揭示其时空分布特征；阐明青藏高原冰冻圈、湖泊和主要生态系统与土地覆被在不同气候条件下的变化特征；揭示青藏高原环境变化与地表过程对全球变化的响应特点和高原热力与动力过程对不同气候系统变化的影响。本项目将在高原南北典型区域利用地貌学与沉积学手段，研究青藏高原现代地貌与环境格局的形成过程；利用湖芯、冰芯、树木年轮等手段，研究青藏高原过去环境变化的特征事件、区域分异及其与全球变化的联系； 利用冰川、冻土、积雪的时空变化，结合对高原特殊大气边界层的观测，研究青藏高原冰冻圈变化与能量水分循环过程；从冰川、湖泊、大气的监测入手，结合模式方法，研究青藏高原环境变化的机制； 利用生态系统碳的源—汇变化，研究青藏高原生态系统对环境变化的响应；综合研究全球变化背景下青藏高原环境变化与水资源变化所产生的区域效应和适应对策。 关　键　词：青藏高原；环境变化；全球变化；适应对策 中图分类号：X141 文献标识码：A 青藏高原的出现改变了欧亚大陆的气候格局［1］；其地表过程变化不但会引起亚洲大气环流的重大变化，还会在北半球甚至全球产生重大影响。在现代时间尺度上，青藏高原特殊的下垫面和大气过程给青藏高原的社会及经济发展带来特殊问题，青藏高原脆弱的生态、环境和与之相关的经济社会发展是西部大开发中不可回避的问题，青藏高原对周边地区人类生存环境的影响则举世关注［2］。因此，青藏高原研究既是科学研究发展的需要，也是国家社会经济发展的需要。 1　科学意义 在国家以及各部门的不断支持下，特别是通过已经完成的“973”项目“青藏高原形成演化及其环境资源效应”，中国的青藏高原研究已经完成从面上考察、定性研究、静态研究和分散研究阶段到定点研究、定量研究、动态研究和集成研究阶段的转移。通过一系列专著和论文的发表，积累了大量的基础 　收稿日期：2006-04-21；修回日期：2006-04-29. *基金项目：国家重点基础研究发展计划项目“青藏高原形成演化对全球变化的响应与适应对策”（编号：2005C B422000）资助.　作者简介：姚檀栋（1954-），男，甘肃通渭人，研究员，主要从事冰川与环境研究. E-m a i l：t dya o ＠i t pca s. a c. c n

中科院高原生物适应与进化重点实验室简介

中科院高原生物适应与进化重点实验室简介 实验室简介 中国科学院高原生物适应与进化重点实验室是在1994年建立的“青藏高原生物适应性分子生物学与细胞生物学开放实验室”基础上，以我所40余年对青藏高原进行的长期考察、监测和取得的成批研究成果为基础建立起来的。2008年12月，经中国科学院正式批准建立，并定名为“中国科学院高原生物适应与进化重点实验室”。本实验室是目前以青藏高原生物及生态系统为专门研究对象的首家实验室，本实验室的建立为国际、国内科学家开展高原生物学研究提供了良好的工作平台，也是我国高原生物科学研究走向国际的纽带。 研究队伍 实验室现有固定人员65人，包括研究人员55人，技术人员7人，管理人员2人，研究人员中具有博士学位的43人。学术

带头人中中国科学院院士1人，中国科学院“百人计划”入选者4人，博士生导师17人。实验室现有在站博士后3人，研究生90人，博士研究生37人，硕士研究生53人。已形成了老中青结合，以中青年研究人员为核心、以研究生为主要力量的研究队伍。 研究方向 通过对高原生物物种的进化过程，适应性与抗逆性的遗传及繁殖、生理生态特征、化学成分特征，生物与极端环境耦合关系等重大科学问题的研究，阐明高原生物的起源模式、种群分布式样与生存适应机制、青藏高原生态系统稳定性和可持续发展的关键因素，发现对人类有用的新生物学性状及其基因资源，为建立该地区人与自然协调发展提供技术支撑，进而保障该地区和下游地区的生态安全。 研究领域 1.高原生物适应机制与基因资源利用 利用野外观察和室内实验相结合的方法，开展：(1)高原动植物的繁殖对策和生存机制；(2)生物对高原环境的生理生化应答及其化学成分特征；(3)高原习服的分子生物学机制；(4)功能基因的进化、表达与调控。 2．高原生物进化与多样性形成机制

气候变化与生态环境

气候变化与生态环境 〈——————————1——————————〉 气候学与气候变化学 1.气候学：是研究气候形成及气候特征在空间分布和时间演变的学科，它是大气科学的一个分支，也是气象学与自然地理学间的边缘学科。 研究内容：主要研究气候要素在地球上的分布、区域气候特征、过去气候变化规律、太阳辐射、大气环流、地表及人类活动制约地球气候等问题，以期利用气候资源、改善气候条件，并避免气候不利影响。 分支： 1)按研究尺度： ①大气候学：较大空间尺度的气候状况。其水平范围在200km 以上，垂直高度在1-12km之间。 ②中气候学：中等空间尺度的气候状况。其水平范围在100-200km以上，垂直高度在1-6km之间。 ③小（微）气候学：由于下垫面性质以及人类和生物活动的影响而形成的小范围的特殊气候。 2)按研究所用原理和方法： ①天气气候学：借气流场型式与天气系统的关系，以研究地区气候特征的学科。 研究内容：长时期内平均环流、环流型式与天气系统相互作用，以及大气环流与大范围气候异常的关系等问题，从而为提高该地区天气预报准确率和阐明气候形成理论提供重要材料和理论分析。 ②物理动力气候学：用物理学方法分析、研究气候形成及其现象的学科。 研究内容：大气中的声、光、电、辐射、蒸发、凝结、云雾等物理现象产生的原因，演变的过程与规律。 ③自然气候学 3)按研究时段和所用资料： ①古（地质时期）气候学：分析、研究史前地质时期气候状况及气候变迁的学科。 研究方法：依据古生物学、地史学等得出的化石、深海沉积、孢粉等资料，分析地质时期气候的演变规律。 ②历史时期气候学：研究人类进入文明，但尚无仪器观测大气现象时期的气候的学科。 研究方法：主要依据考古发掘所得植物遗骸及古代墓葬等提供气候信息和各种历史文献记载来研究数千年来冷暖气候演变的概貌。 ③近代气候学 2.气候变化学：研究区域气候变化、历史时期气候变化、近代气候变化、气候系统年际变化预报、地球物理因子对气候的影响及气候变化预测方法的科学。 气候变化与社会生活、经济发展之间的关系 1.气候变化与社会生活之间的关系： 1)气候变化导致发热、哮喘、白内障、皮肤癌和其他皮肤病的增加。 2)由于自然灾害增加和农业品改变引起饮食和营养的变化。3)传染病发病率增加，进而导致了死亡率、致命性伤病增加，媒介传染病在较暖湿的气候中影响范围及程度均会扩大。2.与社会经济发展之间的关系： 1)气候变化导致自然灾害增加，从而影响经济发展。 2)反复曝露在气候变化引发疾病或压力下的个人，身体或精神病发病率均增加，从而导致暴力、自杀和犯罪率上升，影响社会的稳定，不利于经济的发展。 气候变化研究的主要方法及意义 1.研究的主要方法： 10-100年时间尺度的气候变化预测方法主要有：经验性气候预测方法、气候数理统计预测方法和气候动力学模式预测方法。 1)经验性气候预测方法 主要原理：建立在观测资料基础上，经过气候诊断分析，找到一些与预报对象有联系的物理因子，从而做出预报。 特点：计算简便、定性，物理机制不够明确，取决于是否有观测资料。 2)数理统计预测方法 主要原理：建立在观测资料基础上，利用统计方法建立预测模型，做出预报。 特点：计算简便、定性，物理机制不够明确，取决于是否有观测资料。 3)气候动力学模式预测方法 主要原理：根据数学物理方程建立描述全球气候系统的气候模式，利用模式做出预报。 特点：计算复杂、定量，物理机制较明确，尚有不确定性，尤其在局域范围。 2.方法介绍 1)经验性气候预测方法 主要依赖于影响气候变化的物理因子，特别是具有年代际时间尺度变化的因子。10-100年时间尺度气候预测的主要物理因子有： ①外部因子：太阳活动（太阳辐射、太阳黑子活动等）、火山活动、地球轨道参数（倾斜率、黄赤交角等）、月亮（阴阳历与节气、潮汐等）、行星（位置、相互关系等），以及人类活动（经济活动的排放、能源排放、土地利用、人口变化）。 ②内部因子：气候系统的五个组成成分 a.大气圈：大气环流型、环流特征量、年代际变率、遥相关等。 b.水圈：海洋环流、冷暖洋流、热盐环流、海温、厄尔尼诺/拉尼娜事件等。 c.冰雪圈：冰雪面积、强度、流冰、融化等。 d.陆地岩石圈：地形、地热、反射率、粗糙度等。 e.生物圈：植被覆盖变化等。 2)气候数理统计预测方法 ①时间序列分析 基本原理是计算预报对象本身的前后关系。 常用的方法有：趋势法、平稳时间序列分析、方差分析、譜分析、小波分析等。 ②相关与回归分析 基本原理是根据最小二乘法，建立预报对象与预报因子之间

青藏高原研究论文合集

A review on applying ventilated double-skin facade to buildings in hot-summer and cold-winter zone in China 生态发展2010-08-17 11:08:33 阅读4 评论0 字号：大中小订阅 中国通风双层幕墙在夏热冬冷地区建筑 Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 14, Issue 4, May 2010, Pages 1321-1328 Juan Zhou, Youming Chen 建筑节能和可持续发展，是造成对被动式太阳能系统的新的兴趣。其中，双幕墙（DSF）的证明是非常有吸引力的和有希望的。色散位移光纤是由两种不同的建筑，是由通风玻璃幕墙空气腔分隔层形成的信 封。 The need to energy conservation and sustainable development in buildings is causing a new interest towards passive solar systems. Among them, double-skin facade (DSF) proves to be extremely attractive and promising. DSF is building envelope formed by two layers of different glazing facades which are separated by a ventilated air cavity. Sustainable utilization of regional water resources: experiences from the Hai Hua ecological industry pilot zone (HHEIPZ) project in China 生态发展2010-08-17 11:09:25 阅读4 评论0 字号：大中小订阅 区域水资源可持续利用的资源：经验，从海华生态产业试验区（HHEIPZ）在中国的项目 Journal of Cleaner Production, Volume 18, Issue 5, March 2010, Pages 447-453 Changhao Liu, Kai Zhang, Jiaming Zhang Status and future perspectives of energy consumption and its ecological impacts in the Qinghai–Tibet region 生态发展2010-08-17 11:10:57 阅读0 评论0 字号：大中小订阅 青藏地区的能源消费对生态的影响：现状和未来前景 Renewable and Sustainable Energy Reviews, In Press, Uncorrected Proof, Available online 30 July 2010 Xiaoge Ping, Zhigang Jiang, Chunwang Li

小冰期以来羌塘高原中西部冰川变化图谱分析

文章编号:100020240(2009)0120040208 小冰期以来羌塘高原中西部冰川变化图谱分析 收稿日期:2008206205;修订日期:2008208201 基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目(ZCX22YW 2301);湖南省自然地理学重点学科建设项目;国家自然科学基金项目 (40871043);科技部科技基础性工作专项(2006F Y110200)资助 作者简介:李德平(1964— ),男,湖南常德人,副教授,2003年在南京大学获博士学位,主要从事GIS 与自然资源评价教学与研究工作.E 2mail :Lideping106@https://www.wendangku.net/doc/30357095.html, 李德平1,　王利平1,　刘时银2,　谢自楚1,　丁良福2,　吴立宗2 (1.湖南师范大学资源与环境科学学院,湖南长沙410081;2.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州730000) 摘　要:运用地理信息图谱理论与方法,以地形图、航空相片、Landsat TM 和ETM +遥感数据为基础数据源,分析了羌塘高原中西部小冰期至2000年代的冰川变化.结果表明:这里虽仍有部分冰川存在前进,但冰川整体呈萎缩状态,而且近几十年来,冰川退缩加剧.与同一区域的普若岗日相比,研究区冰川更为稳定.与其它山区冰川相比,这里由于是极大陆型冰川区,所以冰川较其它山区冰川相对稳定.气温升高和降水减少是该区冰川退缩的主要原因.关键词:羌塘高原中西部;RS 和GIS ;图谱;冰川变化;气候中图分类号:P343.6 文献标识码:A 0　引言 全球变化和可持续发展研究是当今科学研究的两大主题,尽管对全球气候变暖的程度和速度,科学家们还存有争议,但全球气候变暖已经是不争的事实[1].冰川变化对气候变化反映极为敏感.20世纪以来随着气候变暖,全球大部分冰川退缩,最近20a 退缩速度加剧[2-3].所以,冰川变化是高山气 候变化的极好代用指标[4].此外,冰川变化对局地气候、生态环境、水资源变化及其海平面升降均产生影响[5].因此,监测和研究冰川变化规律,尤其是代表性冰川或典型区域冰川变化,不仅具有重要的科学意义,而且也对人们的生产生活具有实际意义[5-7]. 由于极地冰盖体积庞大,使得它们对气候变化的反映显得较为迟钝[8-9].而山岳冰川广泛发育的“世界第三极”———青藏高原,与两极冰盖相比,冰川规模相对较小,但其特殊的地形和气候条件使得青藏高原山地冰川对气候变化更为敏感[10].青藏高原的冰川面积占中国冰川总面积的80%以上[11].自小冰期以来,特别是20世纪以来,青藏高原的冰川发生全面退缩[12-14].所以,开展青藏高原的冰川 变化研究对研究全球气候变化和可持续发展具有重要的意义.然而青藏高原,尤其是羌塘高原地区受恶劣的自然条件和不便的交通条件的制约,至今考察较少,缺乏系统的观测资料,且该区冰川数量众多,采用常规的测量技术对冰川的变化进行全面的测量和对比不太现实.20世纪中期以来,随着青藏高原资源与环境研究的不断深入和遥感技术的发展,特别是高分辨率遥感卫星的发展,使得青藏高原冰川动态变化监测取得了一些进展[7,15-20].本文以羌塘高原中西部的典型冰川区为研究区,采用地理信息图谱分析方法,利用航空相片、Landsat TM 和ETM +影像数据以及地形图,结合遥感与GIS 技术,分析了小冰期以来的冰川变化. 1　研究区概况与现代冰川分布 羌塘高原以高海拔而广阔平坦的高原面构成青藏高原的主体,又被称为藏北高原,是高原面保存最完整的区域.其范围为昆仑山以南,冈底斯山以北,喀喇昆仑山以东,唐古拉山以西广袤的高原内陆流域地区.冰川发育主要是气候、地势、地形诸因素综合影响的结果[21].羌塘高原处于青藏高原腹部,周围高山阻隔,降水稀少,形成于晚第三纪 第31卷　第1期2009年2月 冰　川　冻　土 J OU RNAL OF G L ACIOLO GY AND GEOCR YOLO GY Vol.31　No.1 Feb.2009

青藏高原隆升的意义及其对气候的影响

青藏高原隆升的意义及其对气候的影响 青藏高原隆升的影响及其意义： 青藏高原和喜马拉雅山一带原是一片大海，后来大陆板块碰撞抬升才形成了今天的样子，而且还将继续增高。 青藏高原的隆起与新生代以来全球环境的重大变化具有明显联系。这些变化体现在亚洲季风环境的形成演化和亚洲内陆干旱化，比如，由此导致中国南方广大湿润地区和西北干旱区的出现，黄河中游地区出现大面积黄土堆积而形成黄土高原，奠定了我国乃至东亚地区现代环境的宏观格局。 如果没有青藏高原，该区降基本上都在西北气流控制下，盛行风没有明显的季节变化，属于副热带大陆气候，即干热类荒漠或沙漠气候；没有高原，也就没有了印度低压和蒙古高压，就不会形成现在的冬夏季风。当高原开始隆起，青藏地区干热气候就开始发生较明显的变化，降水增多，气温降低；当高度达到1000-2000m时，雨量增到最大，当高度达2000-3000m，高原季风形成，但较弱，气温继续降低；当高度达到3000-4000m时，夏季青藏热低压、冬季青藏冷高压更明显，高原季风也接近现在的情况，东亚季风也更明显，高原气温更低，降水量明显减少，高原湖泊逐渐干涸，于是青藏高原的隆升，经历了一个较暖湿到凉干的过程。值得详细说明的是，夏半年，西南季风控制着高原东南部、南部，形成暖湿气候，高原内部则形成雨影区，十分干旱，西南季风和西风环流交替控制着青藏高原。 水分入不敷出：高原北部、西北部刮到海洋的空气却又能带走部分水汽，使得高原内陆水分更加缺乏。从北部蒸发上高原的水分，无法从高原北沿流回北部，反而顺着高原的南坡流入印度洋或向东流入太平洋。塔里木盆地的低热与其南边紧邻的青藏高原的高寒恰成鲜明对照。盆地中蒸发出来的水汽随着热胀冷缩的空气而单向地漂移到高原。由于空气热胀冷缩以及盆地高温与高原低温，使得盆地相对于高原总是高压，造成常年的东北风将盆地的水汽吹往高原。水汽遇到高原低温冰川而凝聚。低海拔盆地中的水就这样被蒸发作用送到高原。这些从盆地吹往高原的水汽凝聚在高原广阔的地域，而不是限于高原北坡，这使得凝聚在高原上的水难以循环回盆地。空气中的水分近乎均匀地凝聚在高原群山的四周，

青藏高原冰芯研究进展

第14卷第2期1999年4月 地球科学进展 ADVANCE I N E ARTH SCIE NCES Vol.14 No.2 Apr.,1999青藏高原冰芯研究进展 杨 保 ,施雅风 ( 中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏 南京 210008) ( 中国科学院兰州冰川冻土研究所,甘肃 兰州 730000) 摘 要:青藏高原冰芯研究是恢复该地区古气候、环境变化的有力手段,近年来取得了显著的成就。对青藏高原冰芯研究在稳定氧同位素、冰川积累量、冰芯的断代以及冰芯记录的环境指标等四个方面的研究进展进行了详细的评述,总结了冰芯记录所恢复的气候、环境变化研究成果,并对当前青藏高原冰芯研究中存在的问题和今后的发展趋势进行了探讨。 关键词:青藏高原;冰芯研究;环境变化 中图分类号:P343 6 文献标识码:A 文章编号:1001-8166(1999)02-0183-06 冰盖和冰帽是研究古气候和古环境变化最可靠的天然档案馆。从冰川上的适当部位钻取冰芯加以分析,是目前重建高分辨率古气候、环境的重要手段。南极地区和北极地区是冰芯研究最早的地区,在气候变化研究中起领先的作用。但是,仅仅依靠南北极冰芯来解释全球气候环境变化是不够的,必须以中纬度地区的冰芯研究作桥梁,才能最终解决全球气候环境变化的机制。作为 世界第三极 的青藏高原,由于特殊的地理位置(中纬度)和海拔高度(平均4 5km),成为两极之外人们最感兴趣的冰芯研究热点地区。在此种背景下,中国科学院兰州冰川冻土研究所与美国俄亥俄大学Byrd极地研究中心合作,分别于1986、1987年在祁连山敦德冰帽成功地钻取了三根各长140m左右的深孔冰芯,揭开了青藏高原冰芯研究的序幕。从1990年开始,又于西昆仑山古里雅冰帽、希夏邦马冰帽多处钻取冰芯,最深达309m。1997年,中国、美国、俄罗斯、秘鲁、尼泊尔国合作,在西夏邦马峰达索普冰川钻取了三根长分别为159 62m、149 23m、167 14m的深孔冰芯 1 。青藏高原冰芯研究的大规模展开,标志着青藏高原冰芯研究进入了一个崭新的阶段。 1 青藏高原冰芯记录所反映的气候环 境信息 从气候变化的角度看,青藏高原是一个 敏感区 和 启动区 。由于发生于地质历史上的气候事件没有仪器观测记录,故研究古气候时常用一些代用指标来进行。在冰芯研究中,以 18O指示温度、冰川积累量代表降水,已成为冰芯研究中的基本方法。下面从 18O、冰川积累量以及冰芯的断代方面阐述青藏高原冰芯所反映的气候信息。 1 1 18O是指示温度的良好指标 18O能否正确反映温度效应,是研究青藏高原古气候变化要解决的首要环节之一。围绕敦德冰芯,姚檀栋等 2~9 对此进行了详细的研究。综合其研究方法,可归为两类:一是对每一次降水事件进行 18O 和温度的同步观测。通过对西宁(101 45 E,36 37 N)、德令哈(97 22 E,37 22 N)和沱沱河(96 26 E, 34 13 N)3个气象台站进行每次降水事件发生时的气温和 18O分析,发现二者具有正相关关系,尤其在德令哈最为显著,可表示为: 18O( )=0,66T a-13.5,R2=0.69(1)其中,Ta为温度,R为相关系数。它与地球上其他高山或极地气象台站具有相似性。 18O和温度关系说明,当 18O增减1 ,相当于温度增减1 5 。二是将个别降水事件汇总成逐月的平均状况进行研究。可得出类似的结论。不同之处在于 18O-T a的相关关系更加明显。同时,利用这种关系可以推断青藏高原地区的温度变化史。姚檀栋等 10 不仅对敦德冰 国家科委、中国科学院重大项目 亚洲地区气候变迁与全球变化 (项目编号:KZ951-A1-202-04)资助。 第一作者简介:杨保,男,1971年5月生,博士生,主要研究方向为古气候的重建。 收稿日期:1998-05-25;修改稿:1998-08-18。