定量重建西藏穷母岗日峰地区末次冰期以来冰川规模与冰期气候研究

There are aboundant glacial geomorphological features preserved on the Tibetan Plateau (TP). These are direct evidence for the temporal-and-spatial variations in past glacier and climate. At present, not much work has been done on the TP to quantitatively reconstruct the past glaciers and infer the glacial climates directely from the geomorphological features using increasingly sophisticated glacier-physics-based models. In recent years, it is greatly improved to simulate past glaciers and infer the paleoclimates using the glacier-physics-based models benifited from the development and applying of dating methods (CRN and OSL) and GIS technology. In the Qiongmugangri Peak region of Tibet, there are aboundant and well-preserved moraine series formed since the Last Glacial, thus providing an ideal place to carry out the glacier-climate modeling work. In this project, we will investigate and identify the glacial geomorphologic features in the region. We will also build up a coulped glacier mass-energy balance model and ice-flow model, and run the model to simulate the paleo-glaciers in the area of Qiongmugangri peak to infer the glacial climates since last glaciation. This is strongly based on the numerical dating (CRN and OSL) and precise GPS measurement for the glacial geomorphological features distributted in the area. By doing so, the project will fill the gap of glacial dating and quantitative reconstruction for the glacier-climate since the Last Glacial in the Qiongmugangri peak region, it therefore has more scientific significance in further understanding the mode and the driven-mechanism for glacier expansion on the TP.

青藏高原上保存的丰富的冰川地貌是过去冰川与气候环境时空演化最直观的证据。目前,利用日益成熟的冰川物理学模型,从冰川地貌直接定量重建青藏高原古冰川规模及冰期气候的研究还没有广泛开展。近年来,CRN和OSL对冰川地貌精确定年技术以及GIS技术的发展与应用,为冰川物理学模型模拟古冰川变化和重建冰期气候条件奠定了基础。西藏穷母岗日峰地区末次冰期以来的冰碛垄序列完整而且保存完好,是开展冰川-气候模拟研究的理想场所。本项目将对该地区典型冰川谷内的冰川地貌开展调查识别、精确GPS测量以及CRN和OSL绝对定年研究；在此基础上,利用改进的冰川物质-能量平衡和冰川流动耦合模型对末次冰期以来冰川变化进行数值模拟,并重建各次冰期时的气候条件。本研究将填补在穷母岗日峰地区开展冰期年代学和重建古冰川变化及冰期古气候研究的空白,对深入理解青藏高原冰进模式及冰进机制有重要的科学意义。

青藏高原上保存的丰富的冰川地貌是过去冰川与气候环境时空演化最直观的证据。目前，利用日益成熟的冰川物理学模型，从冰川地貌直接定量重建青藏高原古冰川规模及冰期气候的研究还没有广泛开展。近年来，宇宙成因核素对冰川地貌精确定年技术以及GIS技术的发展与应用，为冰川物理学模型模拟古冰川变化和重建冰期气候条件奠定了基础。西藏穷母岗日峰地区末次冰期以来的冰碛垄序列完整而且保存完好，是开展冰川-气候模拟研究的理想场所。本项目完成了穷母岗日峰地区末次冰期以来的地貌识别工作，划分出末次冰期以来9次冰川事件，得到了末次冰期盛和末次冰消期（晚冰期）的10Be年代学结果。项目完成了模型模拟末次冰盛期和晚冰期古冰川规模和冰川-气候敏感性研究的工作，最终恢复了末次冰盛期以及晚冰期内三次冰川作用时的气候条件。年代学结果显示该地区LGM的年代范围在19.0±1.5 - 21.2±1.4范围内（平均值为20.3±1.3 ka）。改进的冰川-气候模型显示该区域LGM时的温度比现代降低3.1-4.3°C（降水为现代的30-70%条件下）。从末次冰期冰盛期（LGM）以来研究区内保存了完好的冰碛垄序列，在这些冰碛垄上采样并对已有年代测试结果进行计算分析，发现该地区末次冰消期的冰川事件对应于Henrich 1（15-16ka）, Bølling-Allerød（13-14 ka）,Younger Dryas(10-12 ka)。在末次冰消期的三次冰川作用10Be年代学结果基础上，我们利用冰川能量-物质平衡模型计算了帕格勒流域内三次冰川作用时的冰川物质平衡量，结合冰川流动学模型恢复了当时的冰川规模和气候状况。在帕格勒流域内，Henrich 1（15-16ka）, Bølling-Allerød（13-14 ka），Younger Dryas(10-12 ka)时的冰川体积量分别为1.03–1.14, 0.79–0.88, and 0.61–0.68 km3。模型结果显示该流域在三次冰川事件时的温度比现在分别下降2.6–2.9，~1.6，和1.4°C–1.5°C，降水分别是现代降水的60-80%，~100%，80-90%。本研究将填补在穷母岗日峰地区开展冰期年代学和重建古冰川变化及冰期古气候研究的空白，对深入理解青藏高原冰进模式及冰进机制有重要的科学意义。