喜马拉雅山中段小冰期冰川进退历史的树轮重建

The Himalaya is one center of mountain glacier distribution of the low-latitude North Hemisphere. Rivers originated from the glaciers and water resources are influenced by the glacier fluctuations in this region. Observations of glacier fluctuations are relatively short in this region, with only twenty to thirty years. To better understand the response of glacier fluctuations to climate change on decadal and centennial scale, longer records of glacier fluctuations are needed. This proposal intends to reconstruct the history of glacier fluctuations during the Little Ice Age in central Himalayas using tree rings. We aim to (1) investigate the response of the glacier fluctuations to climate change, (2) analyze their similarities and differences with glacier fluctuations in the southeastern Tibetan Plateau. It would provide the background data and theoretical basis for the glacier ablation and prediction of future glacier fluctuations.

喜马拉雅山是北半球低纬度冰川的集中分布中心之一，冰川变化直接关系到发源于此的大河流经地区的水资源可持续利用。该地区冰川变化的观测资料比较短，仅有二三十年的时间。要了解几十年至上百年时间尺度上冰川变化对气候变化的响应，需要更长的冰川进退数据。本项目拟在喜马拉雅山中段利用树木年轮测定小冰期冰川进退遗迹的形成年代，重建该区域小冰期冰川进退历史；结合该地区已有的温度、降水量重建序列，探讨喜马拉雅山中段小冰期冰川进退对气候变化的响应；并与藏东南地区冰川进退进行对比，揭示两个地区冰川波动的异同及其可能原因。研究结果将为评价当前冰川退缩和预测未来冰川变化提供长时间尺度的背景资料和理论依据。

喜马拉雅冰川作为亚洲区域的淡水库，一直受到公众和科学研究的高度重视。然而，我们仍缺乏对它的长期波动变化及其规律认知。本研究利用树木年轮学方法并结合不同年代冰川照片，我们重建了小冰期（LIA）以来位于喜马拉雅山脉中段尼泊尔地区Gangapurna、Annapurna III和Ponkar冰川的波动历史。结果显示，三个冰川在17世纪90年代、20世纪20年代、30年代、50年代、60年代和70年代总计有六次波动事件，从20世纪80年代开始，冰川衰退速率较高，同时期气候变暖。自1979年-2016年，Gangapurna冰川的退缩率（24.4 m/y）和退缩远高于1950年到2016年的Annapurna III冰川（7.54 m/y）。尽管两个冰川都位于同一个山谷中，却有不同的退缩速率，这可能与微地形和冰川大小有关。在LIA期间，冰川多次退缩并形成多道冰碛垄，周围茂密的森林为冰碛垄提供先锋树种，并使其能够迅速定居于冰碛垄上，这为喜马拉雅山脉中段冰川退缩和森林扩张提供了证据。一方面，持续的变暖往往会通过重置冰川退化前期的生境，从而加速冰川的退缩和森林扩张。在过去的200年里，随着冰川的持续退缩，喜马拉雅山及其周围地区的水资源存在潜在的风险。另一方面，冰川退缩后森林扩张引起地面反照率增加，从而有助于减缓全球升温速率。本区域森林、气候和水资源之间耦合响应，还有待于进一步的研究。