青藏高原西部地区冰川冰储量变化及水文效应

The recent glacier change and its impact on water resource and hydrological cycle is a crucial scientific question, and get wide concern. The key problem concerned is how to get high precious glacier ice volume data and to deduce uncertainty. This project aims to carry out differential GPS measurement on glaciers and acquire high precision glacier depth change data, together by using ICEsat, SRTM and other high resolution satellite images, and to give a clear answer about the ice volume change data and how it impacts the water resources and hydrological cycle. The results will also be used to validate the glacier depth change in large regions and to reduce uncertainty. Vertical observation networks of meteorology-glacier change- hydrology will be set up in selected basins and these data will be used to predict the future glacier ice volume change and its impact on hydrological processes by using a thermodynamic 3D glacier model and statistic glacier model. Water budget method and hydrological simulation method will be used to reveal the effect of glacier melting water on hydrological processes. The results from this project will improve quantitatively the glacier melting impact on hydrology, and give a clear answer on how the glacier change and climate change contribute to local water resources. The glacier ice volume change data from this project will also benefit a variety relevant research works.

青藏高原现代冰川变化及其对水资源与水循环的影响是国际关注的热点科学问题，而冰川冰储量变化的可靠数据是解决这一问题的关键。本申请项目在青藏高原西部以利用差分GPS实地测量冰川厚度变化为基础，结合冰川区ICEsat、SRTM冰川高程遥感数据以及其它高分辨率光学遥感影像，精确地揭示关键区域冰川的厚度变化以及冰川消退对该地区水资源与水循环过程的影响，验证大范围冰川厚度变化并减少不确定性；建立冰川区气象-冰川-水文观测剖面，并基于观测数据用三维冰川动力模型与统计模型来模拟未来气候条件下冰川冰储量的变化趋势；利用水量平衡与水文模型模拟青藏高原西部地区冰川融水对水文过程的影响过程。研究结果将有助于定量地理解青藏高原西部地区气候变化条件下冰川的变化及其水文响应，明确回答冰川变化与气候变化对当地水资源变化的各自贡献，同时为其它相关学科的研究提供关键可靠的冰川变化数据。

青藏高原现代冰川变化及其对水资源与水循环的影响是国际关注的热点科学问题，而获得冰川冰储量变化的可靠数据是解决这一问题的关键。本项目在青藏高原西部以利用差分GPS实地测量冰川厚度变化为基础，结合冰川区高程遥感数据以及其它高分辨率光学遥感影像，精确地揭示关键区域冰川的厚度变化以及冰川消退对该地区水资源与水循环过程的影响，验证大范围冰川厚度变化并减少不确定性；建立冰川区气象-冰川-水文观测网络，并基于观测数据用三维冰川动力模型与统计模型来模拟未来气候条件下冰川冰储量的变化趋势；利用水量平衡与水文模型模拟青藏高原西部地区冰川融水对水文过程的影响。.通过项目的实施，完成了整个青藏高原分流域近期冰川的面积变化与物质平衡变化速度的空间分布，发现青藏高原东南部消融最快，总体呈现从东南向西和向北递减。完成了整个印度河流域所有冰川近年的物质平衡变化，研究发现从喀喇昆仑山从西向东，一直到喜马拉雅山西部，冰川消融速率增加，并评估了整个印度河流域冰川消融对海平面的贡献量。通过典型冰川差分GPS测量，检验了冰川遥感观测的冰川物质平衡的数据。对于近年出现的亚极地型冰川出现新型冰川灾害进行了研究，提出了新气候转暖导致冰川异常变化的观点，得到了国际广泛关注。对于古里雅冰帽的最老的年龄，通过最新的81Kr定年方法，发现该冰帽最底部冰的年龄不超过7.4万年，没有以前认为的那么老。建立了3D冰川数字模型，模拟和预测了羌塘1号冰川在2013-2050年间两种气候情景下的动力学演化，模拟和预测了2010-2089年期间在地球工程情景和温室气体典型排放路径情景下的高亚洲冰川的未来变化。模拟结果表明，高亚洲冰川在2010-2069年期间的物质损失相当于海平面升高9.0±1.6 ~18.5±1.7 mm。通过降水与冰芯同位素记录研究，揭示了影响亚洲地区同位素记录的主要过程是大尺度的大气环流，而不是以前认为的当地的气候条件，为冰芯古同位素记录重建提出了新的解释。这些新的发现提升了对于气候转暖条件下青藏高原冰川变化对于水资源与冰川自然灾害的认知程度。