基于遥感监测的珠峰地区表碛覆盖冰川变化研究

Debris-covered glaciers are common features in the Himalayas and play a key role in supplying downstream water resources. Previous studies of regional glacier changes often ignore debris-covered glaciers or combine them with debris-free glaciers because the mostly terminus of debris-covered glacier changed small. However, growing glacial lakes and surface lowering indicate loss of mass on debris-covered glaciers. The continued melting of debris-covered glaciers may lead a series of geological hazards in the central Himalayas where the glaciers retreat fast in this region. Therefore, it is important to understand the characteristics of debris-covered glaciers and their changes under global warming. In this study, we focus the change of debris-covered glacier in the area, surface velocity and elevation in the Mount Qomolangma region, central Himalayas, based on multi-source remote sensing data from 1975 to 2020. The debris-covered glacier changes of spatial and temporal were analyzed from the multi-angle over past 45 years and comparing with debris-free glaciers in the same sizes to reflect the differences change between these two types glaciers. After that, we study the glacier change with climate data, to research the response of debris-covered glaciers to climate change. This study can improve the understanding of debris-covered glacier changes and help evaluate water resource changes in the Himalayas.

表碛覆盖冰川广泛分布于喜马拉雅山区，是下游水资源的重要补给来源。以往研究认为该类型冰川末端变化不大较为稳定，因而在冰川变化研究中将其忽略或与无表碛覆盖冰川混在一起进行研究。但是冰川表面高程不断降低及表碛上出现的新冰湖显示出该类型冰川也处于持续消融状态。喜马拉雅中部地区是冰川消融较为强烈的区域，表碛覆盖冰川的消融可能引发一系列地质灾害。在当前气候背景下，认识该类型冰川的变化情况显得极为重要。本项目基于多源遥感数据监测位于喜马拉雅中部珠峰地区1975-2020年间表碛覆盖冰川的面积、表面流速及冰储量的变化情况，从多角度分析该类型冰川45年来的时空变化特征。同时通过对比区域内同规模的无表碛覆盖冰川的变化情况，揭示这两种类型冰川的时空变化异同。在此基础上结合气象资料，认识表碛覆盖冰川对气候变化的响应。通过本研究可以为喜马拉雅地区表碛覆盖冰川的研究提供科学依据，并对区域内水资源变化评估提供参考。

喜马拉雅中部地区发育有广袤的山地冰川，其中表碛覆盖类型是该区域冰川的主要组成部分，认识该类型冰川变化可以为该区域水资源的评估提供参考。本项目基于多源遥感数据获取了位于喜马拉雅中部珠峰地区1975-2020年间冰川的变化情况。从1975年到2020年，研究区冰川处于退缩状态，45年间冰川由844条减少到789条，面积退缩了235.5km2（13.7%），年均退缩速率为0.31%/a，表碛覆盖冰川退缩速率约为0.17%/a，小于无表碛覆盖冰川。从2000年到2020年，该区域冰川表面流速约为1.29m/a,其中表碛覆盖冰川表面流速约为1.38 m/a，而且面积较大的表碛覆盖冰川其表面流速快于同规模的无表碛覆盖冰川。2000年至2015年间，该区域冰川表面高程变化约为-0.89m/a，其中表碛覆盖冰川为-1.01m/a。绒布及其附近冰川在2015-2019年间表面高程变化平均约为-4.55m/a。表碛覆盖冰川的表面流速及表面高程变化均可以作为反应其变化的有效指标。该区域主要受到印度季风的影响。在当前气候背景下，可以预期研究区冰川将维持快速消融的状态