中新網(wǎng)北京3月7日電 (記者 孫自法)亞洲高山區(qū)發(fā)育著規(guī)模僅次于南極和北極的冰川，其形成冰湖的水位年際怎樣變化？如何影響環(huán)境和下游地區(qū)？
中國科學(xué)院青藏高原研究所三極觀測與大數(shù)據(jù)團隊聯(lián)合中外合作伙伴,，最新完成“亞洲高山區(qū)冰湖水位空間格局與變化速率”研究顯示,，2019年至2023年間,，亞洲高山區(qū)442個冰湖的水位年際變化整體處于動態(tài)平衡。
這項高山冰湖領(lǐng)域的重要研究,，由中國科學(xué)院青藏高原研究所李新,、鄭東海研究員領(lǐng)銜，與蘭州大學(xué),、中南大學(xué)和英國利茲大學(xué),、奧地利格拉茨技術(shù)大學(xué)的科研同行合作完成，成果論文近日在綜合性學(xué)術(shù)期刊《國家科學(xué)評論》(NSR)發(fā)表,。
有何發(fā)現(xiàn)
論文第一作者,、中國科學(xué)院青藏高原研究所與蘭州大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生汪贏政介紹說，基于2019年至2023年相關(guān)衛(wèi)星的激光和雷達測高數(shù)據(jù),，以及周期波動模型,，本項研究系統(tǒng)測量了亞洲高山區(qū)冰湖水位空間格局、年際變化速率及年內(nèi)波動幅度,，并解析其環(huán)境驅(qū)動機制,。
研究結(jié)果顯示,，2019年至2023年間,，亞洲高山區(qū)442個冰湖的水位年際變化整體處于動態(tài)平衡。不同區(qū)域的冰湖水位變化存在顯著差異,，尤其是中/東喜馬拉雅,、天山西北部和念青唐古拉山區(qū)域的冰湖水位呈上升趨勢，而準噶爾阿拉套,、東昆侖山等地區(qū)則表現(xiàn)為水位下降,；冰湖水位年內(nèi)波動幅度均值為0.58±0.06米，中值為0.29±0.02米,；空間上,，中喜馬拉雅、天山西北部等區(qū)域的水位波動較為劇烈,。
分析發(fā)現(xiàn),，冰湖水位的年際變化速率受冰湖封閉狀態(tài)和冰川影響，而年內(nèi)波動幅度受年內(nèi)降水和地形坡度控制,。此外,，水位變化顯著區(qū)域(中/東喜馬拉雅,、念青唐古拉山及天山西北部)與歷史冰湖潰決洪水(GLOF)事件高發(fā)區(qū)高度重合,，凸顯水位監(jiān)測對理解冰湖潰決洪水的重要性,。
為何研究
論文共同通訊作者李新和鄭東海研究員指出，亞洲高山區(qū)升溫速率是全球平均值的兩倍多,，使得該區(qū)域冰川物質(zhì)加速消融,，冰湖數(shù)量與面積顯著增加。此外,，亞洲高山區(qū)下游密集分布著人口與基礎(chǔ)設(shè)施,，使其成為全球最易受冰湖潰決洪水影響的地區(qū)。冰湖潰決洪水發(fā)生受冰川—冰湖—環(huán)境—壩體等多因素控制,，其中冰湖水位變化會威脅壩體穩(wěn)定性,。
冰湖水位的長短期變化均是受水源流入與流出驅(qū)動：長期靜水壓力超限可致壩體破裂,，觸發(fā)冰湖潰決洪水,；崩塌、強降水等突發(fā)事件引起的水位瞬時激增,，則通過涌浪越頂或破壞壩體,，引發(fā)冰湖潰決洪水。
現(xiàn)場測量雖可提供精確數(shù)據(jù),，但存在勞動強度大,、資源消耗高等缺點，且僅能覆蓋低海拔地區(qū)的少數(shù)可接近冰湖,。遙感技術(shù)憑借長時序,、廣覆蓋等優(yōu)勢，成為冰湖監(jiān)測的有效手段,。當(dāng)前已有10年,、5年甚至逐年的亞洲高山區(qū)冰湖面積研究，不過,，冰湖水位動態(tài)監(jiān)測仍存不足,，尤其是該地區(qū)冰湖分布范圍廣、數(shù)量多,，且多為狹窄形狀的小型冰湖,。
意義何在
李新表示，本項研究提出的遙感測量方法有望為全球冰湖水位監(jiān)測提供技術(shù)參考,，所獲結(jié)果能夠量化冰川融水對冰湖容積變化的貢獻,，并為冰湖潰決洪水風(fēng)險評估與潰決洪水模擬等提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
他認為,，此次研究意義主要體現(xiàn)為遙感技術(shù)創(chuàng)新和科學(xué)發(fā)現(xiàn)價值兩方面,。遙感技術(shù)創(chuàng)新上，通過整合相關(guān)衛(wèi)星的激光與雷達測高數(shù)據(jù),，突破傳統(tǒng)監(jiān)測局限,，實現(xiàn)了對亞洲高山區(qū)442個冰湖的高精度、大范圍,、長時序水位監(jiān)測,，為冰湖研究提供了全新技術(shù)路徑。
科學(xué)發(fā)現(xiàn)價值上,，突破傳統(tǒng)僅關(guān)注冰湖面積變化的局限,，首次系統(tǒng)揭示冰湖水位動態(tài)特征，結(jié)果表明亞洲高山區(qū)冰湖水位總體呈動態(tài)平衡,，但中/東喜馬拉雅等地區(qū)水位上升與歷史冰湖潰決洪水高發(fā)區(qū)高度吻合,，這一發(fā)現(xiàn)為冰湖潰決洪水風(fēng)險評估提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。(完)
編輯：金艷
責(zé)任編輯：冉華陽
編審：吳山冠
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