西藏念青唐古拉山东段冰湖的时空分布特征及其影响因素探讨

西藏念青唐古拉山东段冰湖的时空分布特征及其影响因素探讨

摘要:冰湖是研究气候变化的重要指标之一,了解冰湖分布和变化的特征,对认识冰湖与气候之间关系和研究冰湖溃决泥石流灾害有着重要意义。本文拟利用1976年、1988年、2001年和2013年四个期次冰川、冰湖的遥感解译结果进行分析,得出1976年至2013年念青唐古拉山东段冰川与冰湖发育分布特征,对念青唐古拉山区东段冰川消融以及气候垂直变化具有一定的指示作用,同时为冰湖溃决泥石流灾害的预测预警提供依据。

关键词:念青唐古拉山冰川冰湖时空分布特征影响因素冰湖是由于冰川退缩产生的融水在冰川末端或者侧部汇集而成的高原湖泊,我国的冰湖主要分布在西藏念青唐古拉山和喜马拉雅山地区。近年来,由于整个地球气候变暖,大部分冰川呈退缩状态,冰川的冰雪融水增加,加大了湖泊的补给源,因此冰湖发生溃决的危险增大。对冰湖的空间分布以及动态变化进行研究,对冰湖溃决的危险性评估具有重要意义。早在20世纪80年代初就有许多专家学者对冰湖的各个方面进行了不同程度的研究,张堂堂等人对近期气候变暖念青唐古拉山拉弄冰川处于退缩状态进行了研究,姚檀栋等人对喜马拉雅山脉西段纳木那尼冰川正在强烈萎缩进行了分析研究,上官冬辉等人对1970年至2000年念青唐古拉山脉西段冰川变化进行了分析研究。在前人分析研究的基础上,本文拟在收集了念青唐古拉山东段冰湖的1976年、1988年、2001年和2013年四个期次遥感解译资料,对该区

域229个冰湖的数据进行了分析,得出念青唐古拉山东段冰湖发育的空间分布特征及规律,为冰湖溃决泥石流灾害的预测预警提供依据。

1 冰湖发育的空间分布特征

1.1 冰湖数量及面积特征

根据遥感解译结果并结合野外调查资料,目前在念青唐古拉山东段共发现面积大于1万m2的冰湖有229个,冰湖总面积约60.45 km2,冰湖蓄水总量约6亿m3。主要分布于林芝地区波密县、那曲地区嘉黎县、昌都地区边坝县。

按照冰湖面积大小进行统计,该区域面积在5万m3以下的冰湖有163个、占冰湖总数的71.18%,面积3.31 km2、占冰湖总数的5.48%;面积在5万～50万m3的冰湖57个、占总数的24.89%,面积8.42 km2、占总数的13.93%;面积在50万m3以上的冰湖9个、占总数的3.93%,面积48.72 km2、占总数的80.60%。

按蓄水量进行统计:蓄水量在5万m3以下的冰湖85个、蓄水量302.5万m3,蓄水量在5万～10万m3的冰湖65个、蓄水量490.8万m3,蓄水量在10万～50万m3的冰湖40个、蓄水量1165万m3,蓄水量在50万～100万m3的冰湖17个、蓄水量1297万m3,蓄水量在100万～500万m3的冰湖12个、蓄水量3232万m3,500万～1000万m3的冰湖6个、蓄水量4600万m3,1000万m3以上的冰湖4个、蓄水量49000万m3(见表1)。

1.2 冰湖的高程分布特征

根据遥感解译结果及现场调查,念青唐古拉山东段冰湖分布高程都较高,据统计,高程在4000 m以下的冰湖11个、占总数的4.80%;高程在4000～5000 m的冰湖85个、占总数的37.12%;高程在5000～5500 m的冰湖133个、占总数的58.08%。(见表2)

1.3 冰湖的流域分布特征

根据遥感解译资料和现场调查资料,冰湖所在的主要流域为在易贡藏布流域,从该流域上、中、下游和流域的南、北两岸对冰湖的分布规律分别进行了统计(见表3)。

易贡藏布流域近东西走向,首先统计冰湖在易贡藏布南、北两岸的分布规律。在1976年易贡藏布南岸冰湖数量11个、占该后度冰湖总数的36.7%,北岸冰湖数量19个、占该后度冰湖总数的63.3%;到2013年,易贡藏布南岸冰湖数量99个、占该后度冰湖总数的43.23%,北岸冰湖数量130个、占该后度冰湖总数的56.77%。总体来说,北岸冰湖分布较南岸多。经初步分析冰湖的分布与纬度有关,易贡藏布北岸纬度较高有利于冰川的分布,大量冰川的分布为冰湖的形成提供了水源条件。

按照流域的上、中、下游进行统计,工作中把八盖乡与忠玉乡交

界处以东的区域定为易贡藏布流域下游,把忠玉乡与阿扎镇交界处以西定为易贡藏布流域上游。经统计,1976年易贡藏布上、中、下游冰湖数量分别为18、9、3个,占当年总数的百分比分别为60%、30%、10%;到2013年易贡藏布上、中、下游冰湖数量分别为86、112、31个,占当年总数的百分比分别为37.55%、48.91%、13.54%。总体来说,易贡藏布流域冰湖数量从1976年的上游多、中下游少的情况逐步变为中游多、上游次之、下游少的趋势。这与近年来全球变暖、气温升高加速了冰川融雪密切相关,随着气温的升高易贡藏布流域上部冰川不断后退,大量高海拔冰湖在冰碛堤渗漏、冰湖溃决等多种因素作用下不断消失,相反在流域中游地段,不断接受上游冰雪融水的补给、冰湖数量不断增加、冰湖水位不断提高,也就增加了中游冰湖溃决的可能性,其危险程度大大增加。

1.4 冰湖的行政区域分布特征

行政区域上,念青唐古拉山东段冰湖主要分布在林芝地区波密县的易贡乡、八盖乡,那曲地区嘉黎县的忠玉乡、那扎镇、嘉黎镇、鸽群乡,昌都地区边坝县的加贡乡、金岭乡(见表4、图1)。

从表4和图1可以看出,念青唐古拉山东段内各乡镇冰湖分布差异较大。忠玉乡最多,易贡乡最少。自1976到2013年,各乡镇的冰湖数量均在增加,嘉黎镇、阿扎镇、加贡乡、忠玉乡、易贡乡的冰湖呈逐年上升趋势,尤其以嘉黎镇、阿扎镇和加贡乡上升最快,其次是易贡乡。

2 冰湖发育的时段分布特征

西藏念青唐古拉山东段冰湖自1976年到2013年的38年间,无论数量、分布面积还是冰湖蓄水量都发生了急剧增加的趋势,但又表现出时段增幅显著差异性的特征,1976年至1988年间增幅最大,1988年至2001年间增幅呈现减缓趋势,2001年至2013年间增幅又再次出现加速的趋势。

3 冰湖发育的影响因素分析

3.1 冰川发育强度对冰湖分布的影响

根据遥感解译成果资料,念青唐古拉山东段从1976年至2013年各年份的冰雪覆盖面积差异很大,1976年至1988年下降了34.26%,1988年至2001年增加了159.09%,而到了2013年又开始下降了51.06%,变化剧烈。因为采用的影像日期都在8、9月份到12月份之间,因此,季节只有秋、冬两季,而易贡藏布流域的降雪季节性变化规律明显,因此,冰雪面积的增减与季节有一定的关系。除去降水影响,叠加DEM数据进行分析,也能发现类似规律,这说明了该区域的冰川积