藏东南不同类型冰川消融机制及融水径流演变对比研究

Monsoonal temperate glaciers are mostly concentrated in the southeastern Tibetan Plateau. Glacial meltwater plays an important role for the hydrological process of the rivers like Brahmaputra River in southern China. The understanding of melting mechanism and glacial hydrological process changes has therefore practical implications for developing regional hydropower resource and establishing the warning system for glacier-related disasters. Based on the previous study on the Parlung No.4 Glacier in the southeastern Tibetan Plateau, this project will select another debris-covered glacier in warm-humid climatic region, the 24K Glacier near Bomi city, for the glaciological-meteorological-hydrological comparing study. Based on the field observations by using the in-situ glaciological observations, automatic weather station measurements and glacial discharge monitoring, the suitable energy-based mass balance modeling for the debris-covered and debris-free glaciers will be developed to unravel the physical mechanism difference on the melting and glacial discharge in the southeastern Tibetan Plateau. The potential influence of debris cover on the glacier mass loss and runoff will be quantitatively studied in this project. In addition, combined with the glacier dynamic model and the energy-based mass balance model, the glacier changes and related hydrological fluctuation under different climatic scenarios are going to be experimentally evaluated. The outcomes of this project will not only benefit to theoretical improving the knowledge on glacier change of different type glaciers in southeastern Tibetan Plateau, but also have practical significance on the estimation of regional total glacial runoff and their potential future changes.

藏东南是我国季风海洋性冰川的发育中心，冰川在本区水文过程中扮演着重要的角色，正确认识不同类型冰川消融机制及融水径流演变对于我国西南水利水电资源开发利用及冰川灾害预警等方面具有重要的意义。本项目拟在前期藏东南帕隆4号冰川工作的基础上，选取表碛覆盖的24K冰川为对比研究对象，开展不同季风影响强度下、不同表面性质（表碛与否）条件下海洋性冰川表面能量平衡、物质平衡及水文过程的综合对比观测，在此基础上建立适合表碛与非表碛型冰川的消融-物质平衡模型，从物理机制上揭示两类冰川在表面消融能量组成及径流过程方面的不同，定量分析表碛对于藏东南冰川消融及融水径流的影响，结合冰川动力学模型阐明不同气候变化背景下两类冰川可能的变化幅度及其水文过程演变方面的差异。本项目的研究成果将不仅有助于理论上解释藏东南不同类型冰川在气候变化响应方面的差异，同时对于准确估算本区冰川径流总量及其变化趋势具有重要的现实意义。

藏东南是我国季风海洋性冰川的发育中心，冰川在本区水文过程中扮演着重要的角色，正确认识不同类型冰川消融机制及融水径流演变对于我国西南水利水电资源开发利用及冰川灾害预警等方面具有重要的意义。.本项目通过三年努力，在藏东南帕隆藏布流域上游表碛覆盖的24K冰川和非表碛覆盖的帕隆4号冰川建立了综合的冰川-气象-水文野外观测体系，同时开展了冰川无人机测绘及GPS等测量，获得了两条冰川表面详细的大气、冰川、径流观测资料，在此基础之上开展了不同海洋性冰川表面能量平衡、物质平衡及水文过程的综合对比与模型模拟研究。.研究发现两类冰川在水热发育条件方面存在明显的差异（特别是降水和入射短波辐射等方面），水热发育条件不同导致两类冰川物理性质发生明显的差异；冰川表面能量平衡对比分析研究发现冰川表面反照率变化及长波辐射的变化控制着两类冰川的消融过程，表面性质（表碛覆盖与否）会极大地影响冰川表面的消融能量的组成和量级；在10厘米范围内，冰川消融能量会受到表碛厚度的显著影响；项目完成了分布式能量-物质平衡模型的构建工作，对典型海洋性冰川表面的能量各分量进行了空间模拟；研究还发现藏东南两类海洋性冰川融水径流水文过程存在明显的差异，非表碛覆盖冰川径流体现为典型的融雪/冰过程，表碛覆盖冰川表现为融水-雨水混合补给过程。.研究成果主要发表在冰川学（Journal of Glaciology）及气候动力学（Climatic Dynamics）等国际著名学术杂志之上，为我国西南河源径流变化及预测研究提供了重要的极高海拔地区基础数据，有助于理论上解释藏东南不同类型冰川及其融水径流在气候变化响应方面的差异。项目负责人杨威2017年获得英国皇家学会牛顿高级学者基金。