（自然地理学专业论文）青藏高原内陆水系各冰川系统的结构特征及变化趋势预测.pdf

摘要 根据巾国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰川目录数据库的 资料，利用物质平衡与冰川系统理论，统计分析了青藏高原内陆水系 各冰川系统的规模结构、高度结构。计算出各冰川系统的a a r 值、 e l 和s s o 、t 之间的多项式公式。利用高原气候图集推算出 各冰川系统的夏季平均气温。同时利用冰川系统预测模型，按 0 0 1 k y r 一，o 0 2 k y r ，0 0 3 k - y r 一，0 0 5 k y r l 四种气候情景对各冰川系统 进行预测。结果表明，最近1 0 0 年来，由于青藏高原气温持续上升， 冰川面积和储量不断减小，随时间推移，各冰川系统的冰川径流将出 现如下变化：冰川开始消融时，冰川径流量增加，经过一段时间后， 冰川径流量增至最大，随后，冰川径流逐渐减少，再过一段时间，回 复到初始径流量水平后，冰川径流量再持续下降，最后，冰川全部消 融完毕，冰川径流量为零。用t 1 表示冰川径流量达到最大值时所用 的时间，t ：表示冰川径流量回复到初始径流量水平所用的时间，l 表示冰川径流消亡所用的时间。预测结果表明，t 】、t 2 、t 3 的大小与 年增温率和年消融量负相关，与中值面积s 。正相关。冰川径流变化 率w ，w o 、面积变化率s s 。的绝对值与年增温率正相关，与年消 融量负相关。在相同气候情景下，对青藏高原内陆水系各冰川系统初 始预测年后第1 0 0 年的面积变化率进行比较，得出各冰川系统敏感性 大小的比较为：5 2 3 冰川系统 5 2 2 冰川系统 5 2 6 冰川系统 5 2 1 冰川 系统 5 2 4 冰川系统 5 2 5 冰川系统。与谢自楚、冯清华、王欣及笔者 对中国其它冰川系统的预测结果进行比较，结果显示：青藏高原内陆 水系各冰川系统敏感性小，稳定性大。 关键词：青藏高原内陆水系，冰川系统，变化预测，复原状态 1 引言 1 1 位置范围 青藏高原内陆水系北起昆仑山脉南麓，南至冈底斯山北麓，东起 长江源头，西至印度河源头，位于青藏高原的西北部。共有冰川5 2 1 3 条，约占全国冰川总条数的1 1 2 7 ；冰川总面积7 8 1 2 6 2 k m 2 ，约 占全国冰川总面积的1 3 1 5 ；冰川总储量7 7 2 1 8 0 9 k m 2 ，约占全国 冰川总储量的1 3 8 l 。在中国冰川编目中，青藏高原内陆水系编码 为5 z ，包括6 个二级流域，名称和编码分别是：阿雅格库木库里湖 和可可西里湖流域区( 5 z i ) ，色林错流域区( 5 2 2 ) ，扎日南木错流 域区( 5 2 3 ) ，班公湖流域区( 5 2 4 ) ，多格错仁湖流域区( 5 2 5 ) ，依 布茶卡湖流域区( 5 2 6 ) 。本文把整个青藏高原内陆水系( 5 z ) 内所 有的冰川作为一个整体来研究，将这一冰川系统命名为5 z 冰川系统。 再按二级流域，分为6 个二级冰川系统。按所属流域，分别命名为 5 2 1 冰川系统、5 2 2 冰川系统、5 2 3 冰川系统、5 2 4 冰川系统、5 2 5 冰川系统和5 2 6 冰川系统( 见图1 1 ) 。 1 2 研究意义 青藏高原内陆区位于青藏高原西北部，藏语称为“羌塘”，意为 “北方空地”。由于海拔位置高、气候寒冷、空气稀薄、交通不便， 历史上人迹罕至，被人们称为“无人区”。“无人区”其实是一块充满 活力的土地。这里，冰川、湖泊、草原广布，雪莲、雪山贝母、冬虫 夏草等名贵植物和藏野驴、野牦牛、藏羚羊等高原特有动物随处可见。 部分湖泊为淡水或微咸水湖，湖中鱼类资源丰富，吸引了大批鸟类前 来。湖滨和河流沿岸牧草丰盛，生活着纯朴豪放的高原牧民。这块神 奇而美丽的土地吸引了越来越多科学探险家、旅行家，摄影家，艺术 家的目光，本区的生态环境也开始为世人所关注。由于气候干旱寒冷， 生物生长非常缓慢，本区生物群落生态系统十分脆弱，很容易遭到毁 灭性的破坏。为了保护高原荒漠生物多样性及特有生物和自然地理环 境，2 0 0 0 年中国政府在本区设立了羌塘国家级自然保护区，这也是 世界第二大的自然保护区。 本区降水稀少，河流短少。加上大部分湖泊盐类聚集，湖水矿化 度高，不适宜人、畜饮用和植物吸收，而冰川融水是一种洁净的淡水 资源，所以冰川径流的变化对于本区的生态安全意义重人。另外，青 藏高原近代气候的干暖化，使青藏高原西部和北部的湖泊经历着萎缩 过程，直接影响了生活在湖中的鱼类和以鱼类为食的鸟类的生存环 境。目前，本区冰川径流正处于增长期。增加的冰川融水可使区内河 流流量增加，汇入内陆湖泊后又可减缓湖泊退缩的速度和降低湖泊水 体的矿化度。在少数以冰川融水补给为主的小湖泊，由于冰川径流董 增加，还会使湖泊面积扩大，湖水淡化。本文按照冰川系统理论来研 究青藏高原内陆水系各冰川系统的结构特点和变化趋势，并对冰川变 化进行定量预测，具有很强的现实意义，预测结果可作为水利建设和 环境保护的参考。 图1 1 青藏高原内陆水系各冰川系统位置示意蚓 。李世杰，李万春，夏威岗等i9 9 8 青藏高原现代湖泊变化与考察报告湖泊科 学，10 ( 4 ) ：95 9 6 2 研究动态 2 1 国外研究动态 冰川系统的研究现在已成为世界冰川学研究的新方向。冰川系统 理论产生于世界冰川编目工作，是对传统冰川学理论的重大突破。2 0 世纪8 0 年代，原苏联著名冰川学家a h k e h k e 首先提出了冰川系统 的概念，2 0 世纪9 0 年代初俄罗斯冰川学家t e r a 3 m p 删学又进一步 提出r 冰川系统结构的概念并对冰川系统的结构特征及其变化规律 作了探索。1 9 8 8 年，世界冰川监测处提出将冰川系统的某些概念作 为冰川编目中统计计算的理论基础恸。1 9 9 7 年出版的世界雪冰资源地 图集，就是在联合国教科文组织和环境署支持下由俄罗斯科学院组 织各国冰川学家利用冰川系统理论编制完成的。美国冰川学家m i e i r 分析了冰川系统的面积等级结构特点，并应用其估算了全球的冰川分 布面积 ；俄罗斯冰川学家d u 堆e r o v 和美国冰川学家m i e i r 合作应用 世界冰川编目资料和冰川系统理论估算出全球冰川的物质平衡及其 对海平面上升的影响 。与此同时，开展了对冰川变化预测的模型研 究，如俄罗斯冰川学家b m k o 枷且硒b 等先后两次对亚洲中部冰川及 其径流变化进行预测。荷兰冰川学家0 e l e m a n s 也提出了冰川变化 “a h k e h k e - m a c c 0 0 6 m e hbj 1 e 且h h k o b b c h c t e m a ) ( h at e p p i m p h hc c c pj i e h 蚰r p 明， r h 腰d o m e t e o h 姐札 茸t e r a 3 w p h h j i 唧m 鼢b b i ec h c t e m b i ，i i ) 【c 聊ah xc 删呻y p ah3 b 彻l o 犁玎j i e 肼h r p 姐 厂t p o m e t e o h 姐打1 9 9 1 。w 训dg 】a c i e rm o n i t o r j n gs e r v i c ew 酬dg 1 a c i e i n v e n t o l m s t a t u s 1 9 9 8 ，i a h s ( i c s i ) u n e p u n e s c 01 9 8 9 ip o c c h 访c k 绷a k a e m 唧h a y k a t 丌a c c h e 糊o - e o b b r xp e c y p o c 0 bm h p 丑m o c k b 乱t o mi ， t o mi i 1 9 9 7 j m f m e i e l d ，b ，b a l l c o u n t i n gg 1 a c i e r ；u s eo fs c a l i n gm e t j l o d s t oe s t i m a i el h en u m b e ra n ds i z e d i s t r i b u i i o no ft h eg l a c i e r so ft h ew o r d c r r e l s p e c i a lr e p o r t 9 6 - 2 7 ，u s a 盯n y ，h o v e l l 9 9 6 ，8 9 9 4 m b d u r g e m v a n dm fm e i e ly e a 卜t o y e a rh u c t u a t i o n i n g so fg 1 0 b a lm a s sb a l a n c eo f s m a l lg 1 a c i e 娼柚d1 1 1 e i c o n t f i b u t i o nt os e a - i e v e lc h a n g e s a t c t i ca i l da 】p i n e r e s e a r c h v b l 2 9 n o 4 1 9 9 7 3 9 2 4 0 2 。k o 哪k o b b m ，r p 0 3 b a 胍皿mr 肺p 唧0 bm b ，0 l e 且e h e 肼g an p e 且c t o 舡删h 3 m e 岫 肼h m t ah 3 b e c t h 牙a h c c p c e p h ar e o r p a 击i b “龋，1 9 9 1 ( 5 ) 3 4 - 3 5 。k o t 宜k o b b m ，兀e 6 e 且e b ah m ，b 0 3 m 删eh 蛳e 咖ra 6 朋u h 哪e h h k o bhj k 诅肌k o b o r o c t o k ab b i c 州描州r o p h b c t p a ha 3 衄8c b 3 hcn 1 0 6 a 矾b i m 础h m at am 2 0 0 0 ( 8 8 ) 3 1 5 的预测模型。随着越来越多国际著名冰川学者对这一领域的研究， 冰川系统理论和冰川变化预测模型将会更加完善。 2 2 国内研究动态 1 9 7 9 年，中国参加了世界冰川编目计划，以中科院兰州冰川冻 土所为主组织了专门的冰| l 编目课题组，按国际冰川编目的统一规 范，对中国的冰川进行逐条登记统计。1 9 8 0 年，第一部中国冰川编 目专著祁连山冰川目录出版，接着西北山区各卷陆续出版，9 0 年代末，在国家科委多次特别支持下，完成了对中国全部冰川的统计， 出版了中国冰川目录1 1 卷2 2 册。但是我国的冰川编目仍然停留在对 冰川进行数量统计的水平上，缺乏对冰川目录的理论总结和应用，与 国际先进水平的差距较大。 在冰川变化的研究方面，2 0 世纪9 0 年代以来王宗太、陈建明、 刘时银、蒲健辰等利用航空摄影、卫星遥感技术对中国西部若干冰川 作用区小冰期以来冰川的变化作了研究，积累了许多可靠的冰川变化 数据。2 0 0 0 年以来，刘潮海 、叶柏生等开展了冰川预测模型 研究。谢自楚将冰川零平衡线的代表性特征固及冰川径流变化与冰川 面积的关系等重要理论应用于冰i 系统的研究，总结出西藏南部外 流水系冰川系统的结构特征，建立了冰川系统的预测模型 。这一模 心o e r l e m a n s o ne h er e s p o n s eo f v a l l e y 掣a c i e r st oc l i m a t i c c h a n g e ，”g l a c i e r s s c i e n c e v 0 1 2 6 4 8 a 州1 1 9 9 4 2 4 4 2 4 6 。王宗太中国西北区小冰期以来冰川变化及其影响地理学报，1 9 9 3 ，13 ( 2 ) ：9 7 1 0 3 。陈建明，刘潮海，金明燮重复航空摄影测量方法在乌鲁木齐河流域冰川变化监测中的应用 冰川冻土，l9 9 6 ，18 ( 4 ) ：3 3 1 3 3 6 。刘时银，沈永平，孙文新等祁连山西段冰期以来的冰川变化研究冰川冻 土，20 0 2 ，2 4 ( 3 ) ：2 2 7 2 23 。蒲健辰，姚檀栋，王宁练等普若岗日冰原及小冰期以来的冰川变化冰川冻 土，2 0 0 2 2 4 ( 1 ) ：8 7 9 2 。刘潮海，康尔泗，刘时银等西北干旱区冰川变化及其径流效力的研究，中国科学( d 辑) 2 9 ( 增刊) ：2 5 6 2 。叶佰生，施雅风天山区不同规模山谷冰川及其径流对气候变化的响应过程第五届全国冰 川冻土学大会论文集( 上册) 甘肃文化出版社，1 9 9 6 ：4 9 5 5 0 3 8 z x i e ，l d i n ge t m a s sb a l a n c e a ts t e a d ys t a t ee q u i l i b r i u ml i n ea l t i t u d ea n di t s a p p l i c a t i o n z e i t s c h e r i f tf u rg l e t s c h e r k u n d eu n dg l a z i a l 聆0 1 0 巧eb a n d 3 2 ，1 9 9 6 ：1 2 9 1 3 5 。谢自楚，冯清华高亚洲冰川变化对于冰川径流的影响第五届全国冰川冻土学大会论文集 ( 上) 甘肃文化出版社，19 9 6 ：4 5 5 4 6 1 。谢自楚，冯清华，刘潮海冰川系统变化的模型研究一以西藏南部外流水系为例冰川冻 土，20 0 2 ，2 4 ( 1 ) ：l7 2 7 型与国内外有关模型相比，不同之处在于考虑了冰川对环境的适应功 能，并且能对整个冰川系统进行预测。2 0 0 4 年谢自楚在主持国家自 然科学基金主任基金资助项目“中国冰川资源结构及变化趋势预测” 时，与其研究生王欣对中国最大的内陆流域塔里木河流域冰川系统 的结构特征及冰川变化进行了分析。 3 青藏高原内陆水系冰川系统的结构特征 3 1 规模结构 冰川的规模一般用面积来衡量，中国冰川目录对同一流域的冰川 按照不同的面积范围进行分级，因为冰川系统中往往是小冰川数目较 多，所以面积等级低时，分得比较细，面积等级越高分得越粗略。如 5 2 1 冰川系统的第一个面积等级为o o l k m 2 。0 5 0k m 2 ，相差仪为o 4 9 k m 2 ，最高一个面积等级范围为6 0 0 1k m 2 7 0k m 2 ，相差达1 0k m 2 。中 国冰川编目的面积等级划分与国际标准不同，不便与国外研究成果进 行对比。本文按国际冰川编目规范罾，以2 的指数来确定分级的范围， 如2 一、2 、2 2 5 、2 6 、2 7 等。这样分级也达到较低面积等级划分 细致，而较高等级面积等级划分粗略的效果。表3 2 至表3 8 为青藏 高原内陆水系各冰川系统按冰川面积等级划分的国际标准对各条冰 川重新统计的结果。表中n 为某一面积等级的冰川条数，n 为该面 积等级冰川条数占整个冰川系统冰川条数的百分比，n 为该面积 等级以下( 含该面积等级) 所有冰川条数占冰川系统冰川条数的累计 百分比，s i 为某一面积等级冰川的总面积，s ；为该面积等级冰川总 面积占冰川系统冰川总面积的百分比，s ；为该面积等级以下( 含 该面积等级) 冰l i 的累计面积占整个冰川系统冰川总面积的百分比， v i 为莱一面积等级冰川的总储量，v i 为该面积等级冰川总储量占整 个冰川系统冰i i 总储量的百分比，v ；为该面积等级以下( 含该面 积等级) 冰川的累计储量占整个冰川系统冰川总储量的百分比。从表 。王欣塔里木盆地水系冰川系统的主要结构特征及其变化趋势预测【硕士论文 长沙湖南 师范大学，20 0 3 ， w b r l dg 1 a c i e r m o n i t o r i “gs e r v i c e w b r l dg j a c i e r i n v e n t o 珊s t a i u s 1 9 9 8 i a h s f c i c s d u n e s c 0 1 9 8 9 掣2 6p2 3 2 。2 1 字2 1 掣2 32 4 2 5 2 6 2 72 4 剀3 - 75 z 冰川系统规模结构累计白分比 由图3 1 至图3 7 可以看出，条数累计百分比的曲线上升的规律 是先快后慢，而面积累计百分比和储量累计百分比的曲线上升的规律 是先慢后快。这说明小冰川对冰川系统条数增加的贡献率大，而大冰 川则对冰川系统的面积和储量增加的贡献率大。 3 25 2 1 冰川系统按面积等级范围统计结果 5 2 1nn n ss s vv v 000000000 ( 矿r j 1 02 0 5 7 62 。0 5 7 60 30 0 3 0 4o 0 3 0 4o ，o o 加o 1 80 0 0 1 8 ( 2 。52 。4 】 2 14 3 2 l o63 7 8 6o 9 7o 0 9 8 40 1 2 8 80 ，0 0 8 50 0 0 7 60 0 0 9 4 ( 2 。42 。3 4 89 8 7 6 51 6 2 5 5 14 4 7o 4 5 3 40 5 8 2 20 0 5 4 50 0 4 9 00 0 5 8 5 ( 2 。32 。2 8 21 6 8 7 2 43 3 1 2 7 61 5 6 91 5 9 1 52 1 7 3 8o 2 8 4 70 2 5 6 00 3 1 4 5 ( 2 。22 1 】 1 0 l2 0 7 8 1 95 3 9 0 9 53 6 4 23 6 9 4 3 5 8 6 8 11 0 0 3 40 9 0 2 3l 2 1 6 8 ( 2 。12 0 1 9 8加1 6 4 67 4 0 7 4 17 1 2 37 2 2 5 31 3 0 9 3 42 6 4 0 92 3 7 4 93 5 9 1 6 ( 2 02 1 ) 6 81 3 9 9 1 88 8 0 6 5 89 3 1 19 4 4 4 72 2 5 3 8 l4 4 4 0 53 9 9 3 27 5 8 4 8 ( 2 2 2 ) 2 24 5 2 6 79 2 5 9 2 66 3 4 86 4 3 9 22 89 7 7 33 ，9 2 2 23 5 2 7 11 1 1 1 1 9 ( 2 22 3 ) 1 22 4 6 9 19 5 0 6 1 76 7 9 36 8 9 0 63 5 8 6 7 95 3 8 3 74 8 4 1 31 5 9 5 3 2 ( 2 32 4 ) 1 02 0 5 7 69 7 1 1 9 31 0 1 2 4l o 2 6 9 44 6 1 3 7 39 7 3 2 28 7 5 1 82 4 7 0 5 0 f 2 42 5 )61 2 3 4 69 8 3 5 3 91 4 61 4 8 0 9 7 6 0 9 4 7 01 8 6 8 2 91 6 8 0 0 84 1 5 0 5 8 ( 2 52 6 ) 61 2 3 4 69 9 5 8 8 52 5 0 3 92 5 3 9 8 68 6 3 4 5 74 12 8 7 73 7 1 2 8 47 8 6 3 4 2 f 2 66 7 9 1 ) 20 4 1 1 51 0 01 3 4 6 11 3 6 5 4 31 0 02 3 7 5 9 32 1 3 6 5 81 0 0 总计 4 8 61 0 09 8 5 8 41 0 01 1 1 2 0 2 5 1 0 0 啪 姗 泓 矾 慨 表3 35 2 2 冰川系统按面积等级范围统计结果 l5 2 2nn n ss s vv v 1 0o0oo0 0o0 i ( 2 62 。5 】 60 7 5 0 90 7 5 0 9o ，1 7o 0 1 5 3o 0 1 5 30 0 0 1 10 0 0 1 2o 0 0 1 2 ( 2 _ 52 。4 】 2 83 5 0 4 44 2 5 5 31 4 30 1 2 8 70 1 4 4 0o 0 1 3 40 0 1 4 8o 0 1 6 0 ( 2 。42 。1 9 11 1 3 8 9 21 5 6 4 4 68 _ 8 60 7 9 7 40 9 4 1 40 1 0 8 70 1 2 0 3o 1 3 6 4 ( 2 32 2 】 1 5 81 9 7 7 4 73 5 4 1 9 32 8 92 6 0 0 93 5 4 2 3 0 4 7 0 40 5 2 0 70 6 5 7 0 ( 2 。22 。1 1 1 6 02 0 0 2 5 05 5 4 4 4 35 8 4 25 2 5 7 68 7 9 9 91 4 1 4 51 5 6 5 72 2 2 2 7 ( 2 。1 1 5 11 8 8 9 8 67 4 3 4 2 91 0 7 8 39 7 0 4 41 8 5 0 4 33 8 1 6 04 2 2 3 96 4 4 6 6 ( 2 02 1 1 8 21 0 2 6 2 88 4 6 0 5 81 1 7 “1 0 5 6 9 22 9 0 7 3 55 5 4 9 06 1 4 2 11 2 5 8 8 7 ( 2 12 2 l 7 08 7 6 1 09 3 3 6 6 71 8 8 2 11 6 9 3 8 34 6 ，0 1 1 81 1 2 6 7 81 2 + 4 7 2 12 5 0 6 0 8 ( 2 22 3 】 3 13 8 7 9 89 7 2 4 6 61 7 1 8 51 5 4 6 6 06 1 4 7 7 71 2 9 9 1 61 4 3 8 0 13 9 4 4 0 9 ( 2 32 4 】 1 21 5 0 1 99 87 4 8 41 3 9 1 51 2 5 2 3 17 4 0 0 0 81 3 ，5 0 3 61 4 9 4 6 95 4 3 8 7 8 ( 2 42 5 1 81 0 0 1 39 9 7 4 9 71 7 8 3 31 6 0 4 9 19 0 0 4 9 92 2 3 6 4 62 4 7 5 4 97 9 1 4 2 7 ( 2 52 6 j 1o 1 2 5 29 9 8 7 4 83 5 6 23 2 0 5 79 3 2 5 5 65 1 2 9 35 6 7 7 58 4 8 2 0 2 ( 2 67 4 9 4 】 1o 1 2 5 21 0 07 4 9 46 7 4 4 41 0 01 3 7 1 4 01 5 1 7 9 81 0 0 台h7 9 91 0 01 1 1 1 1 51 0 09 0 3 4 4 01 0 0 表3 - 45 2 3 冰川系统按面积等级范围统计结果 5 2 3nn n ss s vv v 0000o0000 ( 2 币2 5 】 2 61 5 1 6 91 5 1 6 9o 7 30 0 5 4 90 0 5 4 9o 0 0 4 70 0 0 6 30 0 0 6 3 ( 2 52 。4 9 55 5 4 2 67 0 5 9 54 ，9 3o 3 7 0 50 4 2 5 3o 0 4 6 90 0 6 2 60 0 6 8 8 ( 2 42 。3 2 5 81 5 0 5 2 52 2 1 1 2 02 4 41 8 3 3 62 2 5 9 0o 2 9 5 6o 3 9 4 4o 4 6 3 2 ( 2 。2 。2 】 4 0 52 3 6 2 8 94 5 7 4 1 07 3 0 95 4 9 2 77 7 5 1 71 1 8 3 51 5 7 8 92 0 4 2 1 ( 2 22 1 】 3 3 91 9 7 7 8 36 5 5 1 9 31 2 2 6 79 2 1 8 61 6 9 7 0 327 7 5 33 7 0 2 65 7 4 4 7 ( 2 12 0 】 2 6 31 5 3 4 4 28 0 8 6 3 51 8 6 7 61 4 0 3 4 93 1 伽晤26 3 2 5 58 4 3 9 01 4 1 8 3 7 ( 2 02 1 1 8 41 0 7 3 5 19 1 5 9 8 62 5 8 8 91 9 4 5 5 55 0 4 6 0 71 2 2 4 0 81 6 3 3 0 73 0 5 1 4 5 ( 2 12 2 】 8 54 9 5 9 29 6 5 5 7 82 2 6 4 21 7 0 1 5 46 7 4 7 6 01 3 6 3 8 01 8 1 9 4 84 8 7 0 9 2 ( 2 22 3 4 52 6 2 5 49 9 1 8 3 22 5 9 8 51 9 5 2 7 68 7 0 0 3 62 0 4 5 6 22 7 2 9 1 17 6 0 0 0 3 ( 2 32 4 1 1 20 7 0 0 19 9 8 8 3 31 3 3 6 81 0 0 4 6 09 7 0 4 9 61 3 2 9 4 61 7 7 3 6 69 3 7 3 7 0 ( 2 42 2 8 7 20 1 1 6 71 0 03 9 2 62 9 5 0 41 0 04 6 9 4 56 2 6 3 01 0 0 合计1 7 1 41 0 01 3 3 0 6 81 0 07 4 9 5 5 61 0 0 9 表3 75 2 6 冰川系统按面积等级范围统计结果 5 2 6nn n ss s vv v 0oo0oo00o ( 2 。52 ”4 】 21 0 9 2 91 0 9 2 90 1 2o 0 2 3 3o 0 2 3 30 0 0 1 2o 0 0 2 2o 0 0 2 2 ( 2 。42 3 】 1 05 4 6 4 56 5 5 7 41 0 30 1 9 9 9o 2 2 3 20 0 1 2 90 0 2 3 5o 0 2 5 7 ( 2 32 也】 3 11 6 9 3 9 92 3 - 4 9 7 35 9 51 1 5 4 71 3 7 7 90 0 9 8 3o 1 7 9 1o 2 0 4 8 ( 2 。2 2 。1 3 41 8 5 7 9 24 2 0 7 6 51 2 42 4 0 6 43 7 8 4 3o 2 8 2 50 5 1 4 8o 7 1 9 7 ( 2 。12 0 】 2 91 5 8 4 7 05 7 9 2 3 52 0 9 44 0 6 3 77 8 4 8 00 6 9 4 3 1 2 6 5 31 9 8 5 0 ( 2 2 1 】 2 51 3 6 6 1 27 1 5 8 4 73 6 0 26 9 9 0 21 4 8 3 8 215 8 9 32 8 9 6 44 8 8 1 4 ( 2 12 2 j 2 61 4 2 0 7 78 5 7 9 2 37 5 4 71 4 6 4 6 12 9 4 8 4 4 4 5 6 3 68 3 1 6 81 3 1 9 8 2 ( 2 22 3 】 1 79 2 8 9 6 9 50 8 2 09 2 ，0 11 7 8 5 6 04 7 3 4 0 37 1 6 2 31 3 0 5 2 82 6 2 5 1 0 ( 2 32 4 】 31 6 3 9 39 6 7 2 1 3 3 0 4 25 9 0 3 55 3 2 4 3 82 9 1 2 35 3 0 7 53 1 5 5 8 4 ( 2 42 5 】 31 6 3 9 39 8 3 6 0 77 2 11 3 9 9 2 16 7 2 3 5 99 2 4 7 6 1 6 8 5 3 14 8 4 1 1 5 ( 2 52 6 】 21 0 9 2 99 9 4 5 3 69 9 9 31 9 3 9 3 08 6 6 2 8 91 6 0 4 3 4 2 9 2 3 7 97 7 6 4 9 4 ( 2 66 8 9 】 10 5 4 6 41 0 06 8 91 3 3 7 1 11 0 0 1 2 2 6 4 22 2 3 5 0 61 0 0 台计1 8 3 1 0 05 1 5 2 91 0 05 4 8 7 1 9 1 0 0 表3 85 z 冰川系统按面积等级范围统汁结果 5 znn n s s s vv v oo0 000o00 ( 2 - 62 + 5 】 6 21 2 6 7 41 2 6 7 41 7 8o 0 2 3 50 0 2 3 5 o 0 1 1 60 0 0 1 50 0 0 1 5 ( 2 。52 。4 】 2 5 35 1 7 1 76 4 3 9 11 2 8 60 1 6 9 50 1 9 2 9 o 1 2 0 80 0 1 5 80 0 1 7 3 ( 2 珥2 。3 6 3 31 2 9 3 9 51 9 3 7 8 65 9 7 9 o 7 8 7 90 9 8 0 8o 7 2 4 60 0 9 4 7o 1 1 2 0 ( 2 。32 2 9 8 32 0 0 9 4 03 9 4 7 2 61 8 0 2 82 3 7 5 7 3 3 5 6 52 9 5 8 30 3 8 6 5o 4 9 8 5 ( 2 。2 2 。1j9 7 l1 9 8 4 8 75 9 3 2 1 33 5 2 2 74 6 4 2 1 7 9 9 8 68 2 4 5 11 0 7 7 31 5 7 5 9 ( 2 。12 0 】 7 9 81 6 3 1 2 37 5 6 3 3 75 6 7 8 57 4 8 2 91 5 4 8 1 51 9 3 8 6 52 5 3 3 1 4 1 0 9 0 ( 2 l j2 1 】 5 3 21 0 8 7 4 98 6 5 0 8 67 4 4 7 59 8 1 4 01 2 5 2 9 5 53 4 7 2 4 2 45 3 7 28 6 4 6 2 ( 2 12 2 3 1 66 4 5 9 59 2 9 6 8 1 8 7 6 7 11 1 5 5 3 03 6 8 4 8 55 3 0 9 6 96 9 3 7 91 5 5 8 4 l ( 2 22 3 】 1 9 l3 9 0 4 39 6 8 7 2 41 0 6 7 6 91 4 0 6 9 65 0 9 1 8 18 2 3 6 1 5 1 0 7 6 1 72 6 3 4 5 7 ( 2 32 4 7 61 5 5 3 69 8 4 2 6 0 8 1 4 5 81 0 7 3 4 26 1 6 5 2 37 9 2 9 8 81 0 3 6 1 53 6 7 0 7 3 ( 2 42 5 4 91 0 0 1 69 9 4 2 7 6 1 0 6 5 7 51 4 0 4 4 17 5 6 9 6 41 3 2 0 1 1 31 7 2 4 9 15 3 9 5 6 4 ( 2 52 6 1 8o 3 6 7 99 9 7 9 5 67 5 9 2 7 1 0 0 0 5 48 5 7 0 1 71 1 9 2 6 2 71 5 5 8 3 46 9 5 3 9 8 ( 2 62 7 80 1 6 3 59 9 9 5 9 1 6 8 0 9 88 9 7 3 79 4 6 7 5 41 3 1 0 9 7 61 7 1 2 9 88 6 6 6 9 5 ( 2 7 2 4 1 】 20 0 4 0 91 0 04 0 4 0 65 3 2 4 6 1 0 01 0 2 0 2 1 01 3 3 3 0 51 0 0 台汁4 8 9 2 1 0 07 5 8 8 6 21 0 0 7 6 53 2 0 91 0 0 注：5 z 有3 2 4 条冰川缺面积资料，将其剔除。 囔bi 图3 1 35 2 5 冰j 。茹ij _ _ 1 2 5 05 0 07 j 01 0 0 0l2 5 0 面积( k 口：) 蚓3 1 05 2 2 冰川系统冰川而移! 随高度的变化曲线 图3 1 45 2 6 冰川系统冰川面积随高度的变化曲线 3 2 2 特征高度参数值的计算 按照计算出的各高度带的冰川面积，结合冰川编目资料，经过进一 步计算，可以得到流域内的冰川特征高度参数( 表3 1 0 ) 。表中h n 珀，。 为最大面积高度，计算方法为，首先在表3 9 中查出面积最大的高度带， 再根据最大面积高度带和相邻两带之间的比值关系，求出最大面积高 度。h 。为加权平均高度，计算方法为，以冰川系统的每一高度带的冰 川面积乘以该高度带的中间高度，再对所有乘积进行求和，所得结果再 除以该冰川系统的总面积。h 。d 为中值高度，此高度以上和此高度以下， 冰川的面积相等。计算方法为，先找到高度带中面积累积百分比最接近 5 0 的高度带，再根据这一带与相邻带之间的比值关 。 l li l i l h m i i i i i i i 目”h m “* m 冒一鲻瘴 4 预测参数的获取 4 1 平衡线高度的计算 冰川的平衡线高度e l a 是指冰川上积累量和消融量相等的高 度，俗称雪线。利用实测平衡线e l a 。与平均高度h 。的相关公式可 以计算出冰川系统中所有冰川的平衡线高度，称之为计算平衡线高度 e l 吣，取所有冰川计算平衡线高度的算术平均值就得到冰川系统的 计算平衡线高度e l a h c o 4 1 1 实测平衡线高度与冰川平均高度的关系 在中国冰川编目中，单个冰川平衡线的高度一般是在大比例尺航 测地形图上用赫斯法量测出来的。由于冰川形态对气候变化的滞后效 应，因此这一平衡线高度是比较稳定的，反映了冰川的多年平均平衡 线位置，可以把它做为稳定状态时的平衡线高度e l 。但是冰川编 目中进行了平衡线高度e l a h 量测的冰川很少，大概只占总冰川条数 的1 0 左右。在实际研究过程中发现冰川的平衡线高度与平均高度之 间有较好线性相关，且样本数越多相关性越好( 图4 1 至图4 7 及表 4 一】) 。 6 0 0 0 5 8 0 0 5 6 0 0 5 4 0 0 5 2 0 0 5 0 0 0 5 5 0 06 0 0 0 图4 15 2 1 平均高度( x ) 与量测平衡线高度( y ) 6 0 0 0 5 9 0 0 5 8 0 0 一一、 5 7 0 0 5 6 0 0 5 5 0 0 5 4 u u 6 5 0 0 5 5 0 05 6 0 0 5 7 0 0 5 8 0 0 5 9 0 0 6 0 0 0 6 1 0 0 图4 25 2 2 平均高度( x ) 与量测平衡线高度( y ) 6 1 0 0 6 0 0 0 5 9 0 0 5 8 0 0 5 7 0 0 5 6 0 0 5 5 0 0 5 4 0 0 图4 35 2 3 平均高度( x ) 与量测平衡线高度( y ) 06 9 8 7 x + 1 6 9 7 7 r 2 ：o 4 3 7 3 。 5 6 0 05 8 0 06 0 0 0 与量测平衡线高度( y ) 图4 45 2 4 平均高度( x ) 与量测平衡线高度( y ) 09 4 1 3 x r 2 = 0 与量测平衡线高度( y ) 2 0 0 04 0 0 06 0 0 0 图4 - 75 z 平均高度( x ) 与量测平衡线高度( y ) 表4 1 青藏高原内陆水系各冰川系统平均商度( h 。) 与实测平衡线高度( e l a h ) 相关公式 冰川系统样本数 公式r 5 z l 6 6 e l a h = 0 6 7 8 1 h 眦+ 1 6 6 2 5 0 8 2 5 2 24 0 e l a h = 0 7 2 7 2h 眦+ 1 5 2 1 1 0 6 9 5 2 36 0 e l a h = 1 0 8 6 7h 。_ 6 1 3 0 7 0 8 2 5 2 49 3 e l a h = o 8 8 3 8 k + 6 1 6 7 5 o 7 7 5 2 53 2 e l 气h = 0 6 9 8 7h 。+ 1 6 9 7 7 o 6 6 5 2 61 2 e l a h = 0 1 0 7 6h 眦+ 5 1 5 0 3 o 2 1 5 z 3 0 3 e l a h = o 9 4 1 3h 。+ 2 5 6 6 7 0 9 1 l7 从上表可以看出，由于样本数的影响，在一些分流域相关系数特 别低，比如5 2 6 冰川系统，只有1 2 个样本数，得出的平均高度h 。 和量测平衡线的高度e l a 。的相关系数相当低，只有0 2 1 ，所得出的多 项式公式不能用于平衡线的计算。而5 z 冰川系统的样本数高达3 0 3 个，因此5 z 冰川系统平均高度h 。与量测平衡线高度e l 囊i 的相关 系数达到0 9 1 ，得出的多项式公式反应了整个青藏高原内陆水系各冰 川系统总体特征。本区气候地形比较接近，在计算6 个二级冰川系统 的平衡线高度时，本文统一使用整个青藏高原内陆水系冰川系统( 5 z 冰川系统) 的多项式公式。 4 1 计算平衡线高度e l 薹；。的方法 统计结果显示，冰川的平衡线高度和冰川的平均高度线性相关， 整个青藏高原内陆水系冰川系统( 5 z 冰川系统) 中冰川的平衡线高度 e l a h 和平均高度h 。的相关公式为： e l 囊；= o 9 4 1 3h 。+ 2 5 6 6 7 ( 4 1 ) 公式4 1 的相关系数为0 9 1 ，在实际计算中，青藏高原内陆水系各冰川 系统中的单个冰川统一使用公式4 1 进行计算。然后分别求出各冰川 系统内所有冰川平衡线高度的算术平均值就得到各冰川系统的平衡 线高度e l a 。青藏高原内陆水系各冰川系统的计算平衡线高度见表 4 2 。表4 2 中，n 为冰川系统的冰川条数，丽。为冰川系统的平均高 度，雨五。为冰川系统的平均平衡线高度。 表4 2 青藏高原内陆水系各冰川系统平均高度和平均计算平衡线高度 冰川系统 n 雾；。e l a h ch m e e l a h c 5 2 14 8 65 3 7 95 3 l o6 9 5 2 2 7 9 95 7 7 25 7 1 85 3 5 掌萋1 7 0 75 9 5 85 8 6 19 7 5 孽蓑1 3 3 95 9 4 85 8 7 37 4 5 妻茎3 3 55 8 6 65 7 9 67 0 5 2 61 8 3 5 8 9 25 7 8 41 0 8 5 z4 8 4 95 8 5 85 7 7 08 7 4 2 从r 值的计算 a a r 值就是冰川的积累区比率，是气候与地形相结合的综合指 标。随气候的波动而波动，但在稳定状态时是比较稳定的。一般在降 水量小、地形平缓的地区，虬堰值较大，在降水量较大，地形陡峭 的地区，a a r 值较小。 4 2 1 实澳0a a r 值 用冰川编目数据中的单个冰川的面积减去消融区面积就得到积 累区面积，再除以该冰川的面积，就可求得冰川的实测a a r 值。冰 川系统的平均实测a a r 值就是有消融区面积数据的冰川的实测a a r 值的算术平均值。青藏高原内陆水系冰l i 系统和各二级冰l i 系统的实 测a 根值见表4 3 。表4 3 中，n h 为冰川系统中有消融区面积数据 的冰川的条数，n 为冰川系统中冰川的条数，a a r 。为冰川系统的平 均实测a a r 值，a a r c 为计算a a r 值。 表4 3 青藏高原内陆水系各冰川系统的实测a a r 值和计算a a r 值的比较 冰川系统 n a a r h na a r c ( a a r h a a ) 5 2 16 60 6 9 2 54 8 6o 8 6 5 8一o 1 7 3 3 5 2 24 1 o 6 2 6 l7 9 9 o 5 9 8 0 0 0 2 8 1 5 2 35 7 o 7 7 0 2 1 7 0 70 7 4 5 4 1 0 0 2 4 8 5 2 4 9 20 7 3 6 1 1 3 3 90 6 7 5 0 5 o 。0 6 l o 5 2 53 2o 6 7 2 33 3 50 6 1 8 3 o 0 5 4 0 5 2 61 2o 7 2 9 8 1 8 3 o 6 5 2 6 o 0 7 7 2 5 z 3 0 0o 7 1 0 9 4 8 4 90 6 9 0 9 4 o 0 2 0 0 4 2 2 计算a a r 值( a a ) 冰川系统在计算平衡线高度e l a 。以上部分为积累区，以下部分 为消融区。结合冰川系统面积随高度带的分布，就可以计算出冰川系 统的计算a a r 值( a a r c ) ，见表4 3 。 4 3 e