乌鲁木齐河流域冰川物质平衡模拟

发布时间：2020-10-24 08:59

　　 新疆地处我国西北内陆和亚洲中部,发育冰川2万余条,冰川在水资源构成和河川径流调节方面起着至关重要的作用。已有研究表明,新疆冰川对气候变化极为敏感。全球变暖的大背景下,新疆冰川在过去数十年间经历了剧烈的消融与退缩,已使新疆水资源时空分布和水循环过程发生了迅速变化。冰川消融动态变化过程及空间分布是目前新疆的热点问题。冰川物质平衡表现的是冰川表面积累与消融的净差,是对局地气候状况最直接的反映。与此同时,物质平衡亦是冰川与气候、水文之间的纽带,是冰川学传统研究方向之一。全球变暖的大背景下,冰川物质平衡的内涵与研究方式都发生了改变。本论文选择冰川物质平衡模拟研究作为切入点,介绍了物质平衡的观测与计算方法、物质平衡研究的发展历史及物质平衡模型的种类与思路;并利用简化型能量平衡模型对乌鲁木齐河源1号冰川(简称“1号冰川”)及乌鲁木齐河流域(简称“乌河流域”)128条冰川的物质平衡进行了模拟,对乌河流域冰川水资源的时空变化情况作出评估。研究结果表明:(1)1号冰川东西两支零平衡线海拔随气温上升趋于接近,说明当气温上升到一定程度,物质平衡受地形因素的影响会越来越弱。这为物质平衡分析与模拟研究提供了新的线索;(2)度日模型完全有能力模拟冰川物质平衡随海拔变化的平均状况,但无法捕捉局地地形对物质平衡的影响。另外,度日模型的时间与空间推广性较差,在较大空间范围内或较长时间尺度上应用度日模型可能引入显著误差;(3)简化型能量平衡模型在空间与时间上都具有一定推广性,具有在流/区域应用的潜力;(4)2001-2005年间乌河流域的绝大多数冰川经历了强烈的消融,每年固态水的损耗量占流域现存总量的2.5%-5.3%。仅有极少数冰川处于积累状态,但这部分冰川由于规模很小,对局地水资源保持的贡献十分有限;(5)乌河流域冰川对气温变化相当敏感,具体来说,升温1℃将使总体物质亏损强度增加一倍有余。对降水的敏感性相对较弱,10%的降水变化幅度将引起9.3%的冰川体积变化响应。虽力争使模拟过程合理及模拟结果准确,本研究仍存在以下问题:(1)采用了不同时段的冰川DEM与边界数据;(2)缺乏对乌河流域冰川物质平衡模拟结果的验证。以上问题都有可能向模拟结果引入额外误差,且是无法对模拟结果误差进行准确评估的原因。
【学位单位】：西北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：P343.6
【部分图文】：

本论文的基本思路是：（１）在１号冰川上试用模型、分析模型的适用性、率??定参数；（２）利用在１号冰川上实验成功的模型及参数，模拟乌河流域１２８条冰??川的物质平衡。具体研究中以室内数据分析模拟为主，技术路线如图３－１所示。??？？????】号冰川物质平衡模拟?????？＆？？？？？…舄河流域冰川物质平衡模拟……??：１号冰川物质平?１号冰川边界＇?相应时段冰川迗气Ｈ乌河流域ＤＥＭ资?乌河流域冰川边界！??１?衡观测资料?ＤＥＭ数据?象资料?＾?料?数据?｜??■?－Ｉ?Ｔ?＝ｉｒ￣?Ｉ?１??！《夭山冰川我激试?抓ｎ奴１科汰川蝴?２〇〇１－２〇１〇年大西丨ｊ?下救?《中溪第二次冰川ｉ??（？ｉ?＿年报》中获取２〇〇ｉ＾ｊｓ，，ｓ＜沟１象站气跳水ｂ?ｓＲＴｍ＾中乌河親ｉ??？臟．删年漏ｉ?绘地賴?实顺据ｐ?（２〇〇〇年数据）?冰川边界数据！??Ｉ?乎衡观瀏资料??２＼???７＾；?１｜｜１??：??！?ｆｖｉｒ?％，?＼?ｐ?１?雛，件?Ｉ??｜?＾?Ｎｌ?Ｉ?［??＿?Ｉ?１?ｌｌ?Ｘ?！??衡模拟结果?ＩＩ?——＾??｜??ｉ???Ｉ！?＆适用模型及相应?！??＊？．???????????参数??｜?｜??，Ｌ?Ｊ?，?：?乌河流域冰川物质?＼??｜?平衡分布总况??图３－１本论文技术路线图??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１．?Ｓｔｒａｔｅｇｙ?ｏｆ?ｔｈｉｓ?ｓｔｕｄｙ??３．２研究方法??考虑到目前能够获取的乌河流域ＤＥＭ数据仅限２０００年的ＳＲＴＭ数据，为??使模拟中所用各类数据的时间尽量相对一致

进行了较为详细的论述。??平衡观测??衡观测主要有花杆／雪坑观测法、重复地面立体摄影测量法、大庆等，１９９２?）。另外，通过高精度ＲＴＫ－ＧＰＳ?（Ｒｅｌｏｂａｌ?Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ?Ｓｙｓｔｅｍ）进行冰川表面高程变化测量和微段，也可以获取物质平衡信息。花杆／雪坑观测法有较长历为成熟，且能获取单点物质平衡信息。本论文所采用质平种方法获取。??质平衡观测网络布设??构成的观测网络是通过花杆／雪坑观测法获取物质平衡数乌源１号冰川为例），通常花杆需均匀分布于冰川表面。??

区间内所有点的物质平衡与该平均值相等，最后通过面积加权法计算整个冰川的??物质平衡。??两种方法的具体操作过程如图３－３所示。??野外观测??，?计算单点物质平?，??衡值??＾?｜在地形图上绘制?｜计算冰川上每个??Ｇ物质乎衡等值线?高度带的平均物￥??系?图?质平衡?私??￣＝＝＝：：：Ｉ７—?ｒ?．?????利用面积加权??法计算整条冰??川的平均物质??平衡??图３－３等值线、等高线法计算流程图??Ｆｉｇｕｒｅ?３－３．?Ｗｏｒｋｆｌｏｗｓ?ｏｆ?“Ｉｓｏｌｉｎｅ”?ａｎｄ?“Ｃｏｎｔｏｕｒ”?ｍｅｔｈｏｄｓ??１１??
【参考文献】

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本文编号：2854270