张 震

安徽理工大学空间信息与测绘工程学院，安徽 淮南 232001

冰川二维尺度(面积、长度)的变化信息难以满足冰川变化区域差异与特征分析以及冰川变化对水资源与灾害等影响研究的需要，冰川物质平衡是衡量冰川三维尺度(冰量)变化最直接的方式。野外观测能力有限，遥感技术成为长时间大尺度冰川物质平衡监测最为有效的手段。东帕米尔高原是我国西部巨大山系，由于其极高海拔而发育众多规模较大的冰川，是下游喀什地区水资源源区。目前对于帕米尔冰川变化还存在很大争议，而且“帕米尔-喀喇昆仑山(冰川)异常”值得进一步讨论。论文首先利用中国两次冰川编目数据，结合Landsat遥感影像对研究区20世纪60年代以来的冰川二维(面积和长度)参数变化进行了监测，然后利用地形图(1971—1976)、SRTM(1999)、ASTER(2013—2014)和Cartosat-1(2014)立体像对生成不同时期的数字高程模型(DEM)，结合ICEsat GLAS卫星激光测高数据，对该区域的冰川冰量变化及近期变化特征进行了研究。主要结论如下：

(1)东帕米尔高原共发育现代冰川1265条，覆盖面积(2 054.0±75.9)km2，20世纪60年代以来冰川总体呈退缩状态，面积缩小了10.8±1.1%(0.2±0.0%)/a。冰川变化空间差异明显，由于山体宽大、海拔较高，20世纪60年代以来，慕士塔格峰和公格尔峰地区冰川面积仅缩小了4.0±0.4%，且面积缩小速率有所减缓，2009—2014年大部分冰川基本稳定，部分冰川出现了扩张现象(面积变化幅度0.1±0.0%)。

(2)1971—2014年期间慕士塔格和公格尔山区冰川面积虽微弱缩小(1.9±0.2%)，但基于多源DEM的冰川物质平衡监测结果显示，该区域1971—2014年冰川体积减小了(6.99±0.80)km3，相当于年均损失(0.15±0.12)m水当量(w.e.)，且1999年之前物质损失速率(0.19±0.19)m w.e.a-1高于之后的损失速率(0.14±0.24)m w.e.a-1，说明东帕米尔高原面积缩小和冰量损失都有减少的趋势。

(3)基于ICESat GLAS的冰川物质平衡监测结果显示，东帕米尔高原冰川2003—2009年平均高程变化趋势为(-0.23±0.21)m a-1，转换为年均物质平衡为(-0.19±0.29)m w.e.a-1，与多源DEM研究结果一致。

(4)研究区冰川变化具有分异性，在冰川整体缩减的背景下，部分冰川面积扩张或者呈现正物质平衡状态。通过对比两期冰川编目可知，东帕米尔高原有14条冰川前进，其中前进幅度最大的一条冰川位于昆盖山，冰川编号为5Y663L0023，本文认为该冰川大幅前进是其跃动的结果。

(5)针对跃动冰川特殊现象，基于ASTER立体像对提取的DEM和Landsat影像对5Y663L0023冰川和2015年发生跃动的克拉牙依拉克冰川进行了详细研究。5Y663L0023冰川跃动发生在2007—2013年，跃动最高峰在2007-08-21—2008-10-26，期间32.7×106m3的冰体发生卸载，导致末端前进了(704±30)m，面积扩张了0.34 km2。克拉牙依拉克冰川跃动主要发生在2015-04-13—2015-07-11，最大运动速度达到了(20.42±0.42)m/d，向下游转移冰川体积约2.4×108m3，与5Y663L0023冰川跃动不同的是，该冰川跃动发生在西支，没有引发冰川末端前进。

(6)帕米尔冰川变化受气候变化的影响，与冰川规模、形态、地形等综合因素相关。虽然气温升高会加速冰川消融，但总体上看帕米尔冰川变化受降水影响更大。近年来，西风环流加强，冬季降水增加，可能是冰川退缩和冰量损失减缓的主要原因。此外，地形因素影响也很重要，一些冰川区的风吹雪、雪崩、冰崩等物质再分配过程表现活跃，导致冰川跃动或扩张等现象。