第三极地区冰湖变化特征与机理及其对气候变化的响应

With climatic warming and glacier retreat on the Third Pole, glacial lake outburst flood (GLOF) in the region has grown both in frequency and impact over the last decades. There is a pressing need to study, with a systematic approach, how glacial lakes change over time and space, and what role climate change and glacier variation play in the process. Through combining remote sensing, field work and simulation, this project intends to give the latest Third Pole glacial lakes inventory, reveal the characteristic and mechanism of glacial lake changes as specific to different regions and different lake types, explain how glacier lake variation affect glacier melting and the coupling effect between glacier and glacial lake changes, build a systematic monitoring system to detect glacial lake risks, as well as predict the development of representative glacial lakes in future climate scenarios. With that, scientific evidence can be obtained to warn the risks of glacial lake outburst flood in advance. This project is scientifically significant in that it sheds light on water disasters involving glacier- glacial lake coupling amid global warming; it also boasts high social relevance as it builds on early warning capacity for glacial hazards, thus serving sound socio-economic development in the region.

近几十年来，在气候变暖和冰川整体退缩的背景下，第三极地区冰湖溃决洪水灾害发生频率和影响程度都有增加的趋势。因此，迫切需要对第三极地区冰湖的时空变化特征及其与气候变化、冰川变化的关系进行系统的研究。本项目拟结合遥感、野外观测和模拟手段，获取第三极地区最新的冰湖编目数据，研究第三极地区冰湖变化的区域差异特征以及不同类型冰湖变化特征，阐明冰湖对冰川消融的影响，揭示气候变暖背景下冰湖变化-冰川变化的耦合关系，建立潜在危险冰湖系统性的监测体系，预测典型流域未来气候变化情景下冰湖的形成和演变，为提前识别冰湖溃决洪水风险提供科学依据。项目的开展不仅对揭示气候变暖背景下冰川-冰湖耦合作用过程相关的水灾害问题具有重要的科学意义，而且对提高我国冰川灾害监测预警能力、服务区域经济社会平稳发展具有重大现实意义。

近几十年来，在气候变暖和冰川整体退缩的背景下，第三极地区冰湖溃决洪水灾害发生频率和影响程度都有增加的趋势。因此，迫切需要对第三极地区冰湖的时空变化特征及其与气候变化、冰川变化的关系进行系统的研究。本项目结合遥感、野外观测和模拟手段，研究第三极地区冰湖变化的区域差异特征以及不同类型冰湖变化特征，阐明冰湖对冰川消融的影响，建立潜在危险冰湖系统性的监测体系，预测典型流域未来气候变化情景下冰湖的形成和演变，为提前识别冰湖溃决洪水风险提供科学依据。项目执行期内，项目组开展了西藏聂拉木樟藏布次仁玛错冰湖考察及波曲流域代表性冰湖考察，建立了第三极地区冰湖溃决洪水事件数据库，识别了喜马拉雅地区极高危险性冰湖，初步建立了次仁玛错冰湖溃决灾害监测预警体系，预测了第三极地区未来冰湖形成和扩张特征，为识别未来潜在危险冰湖进而提出应对策略提供了基础数据。.研究发现，20世纪以来，第三极地区共计发生冰湖溃决洪水277起，其中冰碛湖溃决洪水113起，冰坝湖溃决洪水164起。导致冰碛湖溃决的诱因以冰-雪崩或冰川滑塌为主导，达到50.1%，埋藏冰融化或管涌、强降水或上游来水、滑坡-岩崩以及地震占比分别为23.1%、18.5%、7.4%和0.9%。1980年以来，冰碛湖溃决洪水的发生频率呈较弱的增长趋势。喜马拉雅地区1650个冰碛湖中有207个极高危险冰湖、345个高危险冰湖、405个中等危险冰湖、426个低危险冰湖以及267个极低危险冰湖，极高和高危险冰湖多分布于喜马拉雅的中东部。建立的冰湖溃决灾害监测预警体系包括冰湖水位的实时监测、终碛垄的位移、阿玛次仁冰川和次仁玛错湖面的定时拍照、下游河道径流观测等，实时监测的数据通过卫星传输到科考办进行分析研判。.项目的开展不仅对揭示气候变暖背景下冰川-冰湖耦合作用过程相关的水灾害问题具有重要的科学意义，而且对提高我国冰川灾害监测预警能力、服务区域经济社会平稳发展具有重大现实意义。