流/区域冰川厚度与体积动力学模拟计算研究——以黑河流域为例

Along with global warming and its relevant researches getting important, as well as the emergence of databases on glaciology/cryospheric sciences, the importance of glacier thickness and volume data is recognized globally. In watershed/regional scale, it is difficult to obtain glacier thickness/volume data by field survey thus models are utilized instead. Comparing to statistical and neural network models, dynamic models perform apparently better in applicability, flexibility and accuracy, respectively. This project intends to use two dynamic models to calculate the thickness distribution and volume of 952 glaciers in Heihe River Basin, aiming at 1) filling the blank of dynamic modeling studies on glacier thickness/volume in watershed/regional scale in China, 2) quantitatively evaluating the glacial water resources in Heihe River Basin and providing scientific basis to strategic planning on economic development of Hexi regions, and 3) acquire data and experiences for future studies on thickness and volume of all glaciers in China.

随气候变化相关研究不断升温，与冰冻圈/冰川学科大型数据库的涌现，冰川厚度与体积数据的重要性逐渐受到关注。在流/区域及更大空间尺度内，由于冰川厚度/体积数据难于通过实地观测获取，模型模拟计算成为目前最有效的获取方式。众多冰川厚度模型中，以冰川动力学理论为基础推导、延展而来的动力学厚度模型在适用性、灵活性与准确性等方面都要明显优于其它类型的模型（统计模型、神经网络模型等）。本项目拟以黑河流域为研究区，采用两种冰川动力学厚度模型，对流域中952条冰川逐一进行厚度与体积模拟计算，旨在：1）填补我国流/区域尺度冰川厚度与体积动力学模拟研究的空白；2）定量揭示黑河流域冰川水资源储备总量与分布状况，为河西地区经济发展战略规划的制定提供水资源方面的科学依据；3）为未来进行全国范围的冰川厚度/体积模拟计算积累数据与经验。

冰川厚度是唯一无法通过卫星遥感手段获取的冰川几何参数，在各类研究中发挥着重要作用。本项目旨在以黑河流域为研究区，采用两种冰川动力学厚度模型，对流域中近百条冰川逐一进行厚度与体积模拟计算。项目执行期间，全面开展模型在黑河流域的适用性研究、收集已有厚度观测资料、全面部署野外观测等工作，并最终完成了黑河流域冰川厚度与体积模拟计算的研究目标。主要研究成果包括：（一）建立适用于流域尺度的冰川厚度计算数据预处理系统；（二）建立适用于流域尺度的冰川厚度计算系统；（三）完成黑河流域冰川体积（冰储量）计算；（四）与世界冰川监测网络（WGMS）协同发布第三版全球冰川厚度观测数据库（GlaThiDa v3.0）；（五）物质平衡与冰川流速是厚度模拟的关键参数，在提高这两项参数的精度方面进行了积极探索研究。