过去200年来青藏高原西风-季风区典型冰川消融强度对比研究

With the extraordinary warming of the climate, the glaciers on the Tibetan Plateau have been shrinking rapidly. However, since the 1990s, glaciers of the Westerlies dominated zone represented by the West Kunlun and Muztag Ata have showed a relatively stable or even progressive status, whereas glaciers in the Indian Monsoon region represented by the southeastern Tibetan Plateau have showed a remarkable shrinkage. The reason for that is still controversial. In this proposal, we will drill shallow lake sediment cores in six proglacial lakes located in front of the typical glaciers of the West Kunlun, Muztag Ata and southeastern Tibetan Plateau. By means of modern glacier-meteorological observation, reanalysis data and degree-day mass-balance model, we reconstruct the melting intensity of glaciers during meteorological period, which is then used to establish the statistical relationships between it and a novel proxy (∆Age) defined as the offset between the sediment depositional age and the old pollen 14C age in the proglacial lake sediments. Based on that statistical relationships and the ∆Age sequence, we will reconstruct the melting intensity of these typical glaciers over the past 200 years at a resolution of 10 years. The temporal and spatial characteristics (rate, amplitude, spatial difference, etc.) of the melting intensity of these glaciers will be quantitatively reported, and further, by comparing with the ice core records of δ18O, accumulation and black carbon, the response of these glaciers’ melting intensity to the changes of westerly and monsoon climate will be discussed The results will thus provide scientific supports for the study on the spatial difference of glacier change on the Tibetan Plateau and the rational exploitation and utilization of regional water resources.

随着气候的超常变暖，青藏高原冰川出现了整体快速退缩。但是，自上个世纪90年代初以来，以西昆仑-慕士塔格为代表的西风带冰川呈现出相对稳定甚至前进的变化特征，而以藏东南为代表的季风区冰川出现加速退缩的趋势，其原因仍存在争议。本项目拟在西昆仑-慕士塔格和藏东南地区开展6个冰前湖的浅湖芯钻取，以冰前湖泊沉积物沉积年龄与同层位孢粉14C年龄的差值（∆Age）为代用指标，借助冰川物质平衡-气象观测、再分析资料及物质平衡模型等手段重建气象记录时段内的冰川消融强度，建立∆Age与冰川消融强度的统计关系；进而以10年分辨率重建过去200年来西风带与季风区典型冰川消融强度变化，定量揭示冰川消融强度的时空特征（速率、幅度、空间差异等）；通过对比，借助已有的冰芯δ18O、积累量和黑碳记录，探讨冰川消融强度对西风与季风气候变化的响应及其异同，为青藏高原冰川变化空间差异研究和区域水资源合理开发利用提供科学支撑。

为深入认识过去200年来青藏高原冰川消融强度对西风与季风气候变化的响应及其异同，在本项目的资助下，通过提取青藏高原西风区西昆仑山郭扎错和阿克赛钦湖、季风区喜马拉雅山枪勇错和珠峰冰前湖以及过渡气候区唐古拉冰前湖的浅湖芯，开展了青藏高原冰川消融强度沉积记录研究工作。主要成果包括：.（1）基于分析冰前湖泊沉积物中冰雪融水释放的孢粉14C年龄（Age）发现，过去200年青藏高原冰川融化呈现一致的特征。这与西昆仑山冰川呈现稳定甚至前进的异常现象相左，因此，支持了最近提出的西昆仑山冰川跃动致使该地区冰川呈现稳定甚至前进特征的观点。结果显示，过去200年青藏高原冰川融化逐渐增强，至1990年代出现拐点，之后呈现融化强度进一步加剧的特征。这一现象可能代表了最近提出的青藏高原冰川失衡和全面加速消融的起始时间，对青藏高原及周边地区水资源影响和管理以及冰川灾害风险防范具有重要的指导意义。此外，由于Age呈现先下降后升高的“拐点”变化现象，代表了冰川融化模式的改变（表层年轻冰或是末端底部老冰），无法建立其与冰川物质平衡的定量关系，因此依旧无法突破利用冰前湖泊沉积物代用指标“量化”冰川融化强度的瓶颈问题。.（2）连续重建了过去2500年季风区喜马拉雅冰川的消融历史，提供了过去200年冰川融化历史的长期自然背景。结果显示，季风区喜马拉雅冰川在公元前⁓560-公元100年前进最为剧烈，其次是公元1050-1850年和公元600-850年；冰川退缩在公元1850年以来最为严重，其次是公元100-600年和公元850-1050年。冰川总体呈现冷湿-前进和暖干-退缩特征。在百年时间尺度上，印度季风降水或干湿在相对寒冷的小冰期是冰川变化的主控因素；小冰期结束以来，温湿条件均对冰川变化存在影响，但温度的持续快速上升主导了冰川的退缩。.以上研究成果共发表SCI文章4篇，其中第一、二、三资助各1篇，第九资助1篇。文章主要发表在Global and Planetary Change、Holocene、Remote Sensing和Journal of Hydrology等地学领域高水平国际期刊上。