西藏念青唐古拉山東段冰湖的時空分布特征及其影響因素探討

唐升貴++劉發(fā)祥++趙振遠

摘 要：冰湖是研究氣候變化的重要指標(biāo)之一，了解冰湖分布和變化的特征，對認(rèn)識冰湖與氣候之間關(guān)系和研究冰湖潰決泥石流災(zāi)害有著重要意義。本文擬利用1976年、1988年、2001年和2013年四個期次冰川、冰湖的遙感解譯結(jié)果進行分析，得出1976年至2013年念青唐古拉山東段冰川與冰湖發(fā)育分布特征，對念青唐古拉山區(qū)東段冰川消融以及氣候垂直變化具有一定的指示作用，同時為冰湖潰決泥石流災(zāi)害的預(yù)測預(yù)警提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：念青唐古拉山 冰川 冰湖 時空分布特征 影響因素

中圖分類號：P694 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0035-03

冰湖是由于冰川退縮產(chǎn)生的融水在冰川末端或者側(cè)部匯集而成的高原湖泊，我國的冰湖主要分布在西藏念青唐古拉山和喜馬拉雅山地區(qū)。近年來，由于整個地球氣候變暖，大部分冰川呈退縮狀態(tài)，冰川的冰雪融水增加，加大了湖泊的補給源，因此冰湖發(fā)生潰決的危險增大。對冰湖的空間分布以及動態(tài)變化進行研究，對冰湖潰決的危險性評估具有重要意義。早在20世紀(jì)80年代初就有許多專家學(xué)者對冰湖的各個方面進行了不同程度的研究，張?zhí)锰玫热藢跉夂蜃兣钋嗵乒爬嚼ㄌ幱谕丝s狀態(tài)進行了研究，姚檀棟等人對喜馬拉雅山脈西段納木那尼冰川正在強烈萎縮進行了分析研究，上官冬輝等人對1970年至2000年念青唐古拉山脈西段冰川變化進行了分析研究。在前人分析研究的基礎(chǔ)上，本文擬在收集了念青唐古拉山東段冰湖的1976年、1988年、2001年和2013年四個期次遙感解譯資料，對該區(qū)域229個冰湖的數(shù)據(jù)進行了分析，得出念青唐古拉山東段冰湖發(fā)育的空間分布特征及規(guī)律，為冰湖潰決泥石流災(zāi)害的預(yù)測預(yù)警提供依據(jù)。

1 冰湖發(fā)育的空間分布特征

1.1 冰湖數(shù)量及面積特征

根據(jù)遙感解譯結(jié)果并結(jié)合野外調(diào)查資料，目前在念青唐古拉山東段共發(fā)現(xiàn)面積大于1萬m2的冰湖有229個，冰湖總面積約60.45 km2，冰湖蓄水總量約6億m3。主要分布于林芝地區(qū)波密縣、那曲地區(qū)嘉黎縣、昌都地區(qū)邊壩縣。

按照冰湖面積大小進行統(tǒng)計，該區(qū)域面積在5萬m3以下的冰湖有163個、占冰湖總數(shù)的71.18%，面積3.31 km2、占冰湖總數(shù)的5.48%；面積在5萬～50萬m3的冰湖57個、占總數(shù)的24.89%，面積8.42 km2、占總數(shù)的13.93%；面積在50萬m3以上的冰湖9個、占總數(shù)的3.93%，面積48.72 km2、占總數(shù)的80.60%。

按蓄水量進行統(tǒng)計：蓄水量在5萬m3以下的冰湖85個、蓄水量302.5萬m3，蓄水量在5萬～10萬m3的冰湖65個、蓄水量490.8萬m3，蓄水量在10萬～50萬m3的冰湖40個、蓄水量1165萬m3，蓄水量在50萬～100萬m3的冰湖17個、蓄水量1297萬m3，蓄水量在100萬～500萬m3的冰湖12個、蓄水量3232萬m3，500萬～1000萬m3的冰湖6個、蓄水量4600萬m3，1000萬m3以上的冰湖4個、蓄水量49000萬m3（見表1）。

1.2 冰湖的高程分布特征

根據(jù)遙感解譯結(jié)果及現(xiàn)場調(diào)查，念青唐古拉山東段冰湖分布高程都較高，據(jù)統(tǒng)計，高程在4000 m以下的冰湖11個、占總數(shù)的4.80%；高程在4000～5000 m的冰湖85個、占總數(shù)的37.12%；高程在5000～5500 m的冰湖133個、占總數(shù)的58.08%。（見表2）

1.3 冰湖的流域分布特征

根據(jù)遙感解譯資料和現(xiàn)場調(diào)查資料，冰湖所在的主要流域為在易貢藏布流域，從該流域上、中、下游和流域的南、北兩岸對冰湖的分布規(guī)律分別進行了統(tǒng)計（見表3）。

易貢藏布流域近東西走向，首先統(tǒng)計冰湖在易貢藏布南、北兩岸的分布規(guī)律。在1976年易貢藏布南岸冰湖數(shù)量11個、占該后度冰湖總數(shù)的36.7%，北岸冰湖數(shù)量19個、占該后度冰湖總數(shù)的63.3%；到2013年，易貢藏布南岸冰湖數(shù)量99個、占該后度冰湖總數(shù)的43.23%，北岸冰湖數(shù)量130個、占該后度冰湖總數(shù)的56.77%。總體來說，北岸冰湖分布較南岸多。經(jīng)初步分析冰湖的分布與緯度有關(guān)，易貢藏布北岸緯度較高有利于冰川的分布，大量冰川的分布為冰湖的形成提供了水源條件。

按照流域的上、中、下游進行統(tǒng)計，工作中把八蓋鄉(xiāng)與忠玉鄉(xiāng)交界處以東的區(qū)域定為易貢藏布流域下游，把忠玉鄉(xiāng)與阿扎鎮(zhèn)交界處以西定為易貢藏布流域上游。經(jīng)統(tǒng)計，1976年易貢藏布上、中、下游冰湖數(shù)量分別為18、9、3個，占當(dāng)年總數(shù)的百分比分別為60%、30%、10%；到2013年易貢藏布上、中、下游冰湖數(shù)量分別為86、112、31個，占當(dāng)年總數(shù)的百分比分別為37.55%、48.91%、13.54%。總體來說，易貢藏布流域冰湖數(shù)量從1976年的上游多、中下游少的情況逐步變?yōu)橹杏味唷⑸嫌未沃?、下游少的趨勢。這與近年來全球變暖、氣溫升高加速了冰川融雪密切相關(guān)，隨著氣溫的升高易貢藏布流域上部冰川不斷后退，大量高海拔冰湖在冰磧堤滲漏、冰湖潰決等多種因素作用下不斷消失，相反在流域中游地段，不斷接受上游冰雪融水的補給、冰湖數(shù)量不斷增加、冰湖水位不斷提高，也就增加了中游冰湖潰決的可能性，其危險程度大大增加。

1.4 冰湖的行政區(qū)域分布特征

行政區(qū)域上，念青唐古拉山東段冰湖主要分布在林芝地區(qū)波密縣的易貢鄉(xiāng)、八蓋鄉(xiāng)，那曲地區(qū)嘉黎縣的忠玉鄉(xiāng)、那扎鎮(zhèn)、嘉黎鎮(zhèn)、鴿群鄉(xiāng)，昌都地區(qū)邊壩縣的加貢鄉(xiāng)、金嶺鄉(xiāng)（見表4、圖1）。

從表4和圖1可以看出，念青唐古拉山東段內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)冰湖分布差異較大。忠玉鄉(xiāng)最多，易貢鄉(xiāng)最少。自1976到2013年，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的冰湖數(shù)量均在增加，嘉黎鎮(zhèn)、阿扎鎮(zhèn)、加貢鄉(xiāng)、忠玉鄉(xiāng)、易貢鄉(xiāng)的冰湖呈逐年上升趨勢，尤其以嘉黎鎮(zhèn)、阿扎鎮(zhèn)和加貢鄉(xiāng)上升最快，其次是易貢鄉(xiāng)。

2 冰湖發(fā)育的時段分布特征endprint

西藏念青唐古拉山東段冰湖自1976年到2013年的38年間，無論數(shù)量、分布面積還是冰湖蓄水量都發(fā)生了急劇增加的趨勢，但又表現(xiàn)出時段增幅顯著差異性的特征，1976年至1988年間增幅最大，1988年至2001年間增幅呈現(xiàn)減緩趨勢，2001年至2013年間增幅又再次出現(xiàn)加速的趨勢。

3 冰湖發(fā)育的影響因素分析

3.1 冰川發(fā)育強度對冰湖分布的影響

根據(jù)遙感解譯成果資料，念青唐古拉山東段從1976年至2013年各年份的冰雪覆蓋面積差異很大，1976年至1988年下降了34.26%，1988年至2001年增加了159.09%，而到了2013年又開始下降了51.06%，變化劇烈。因為采用的影像日期都在8、9月份到12月份之間，因此，季節(jié)只有秋、冬兩季，而易貢藏布流域的降雪季節(jié)性變化規(guī)律明顯，因此，冰雪面積的增減與季節(jié)有一定的關(guān)系。除去降水影響，疊加DEM數(shù)據(jù)進行分析，也能發(fā)現(xiàn)類似規(guī)律，這說明了該區(qū)域的冰川積雪經(jīng)歷了一個從多到少、再從少到多的變化時期（見表5）。

3.2 動力地質(zhì)作用對冰湖發(fā)育分布的影響

冰湖是由冰川挖蝕成的洼坑和水磧物堵塞冰川槽谷積水而成的一類湖泊。冰川以它自行的軌道向前流淌著，對流過的地形進行各種方式的侵蝕和刨蝕，從而在周邊留下一些湖泊。冰川流動中還夾帶著不少的泥沙和碎石，這些沙石會逐漸堆積起來堵塞水流或冰川本身，形成冰湖。按照冰湖的形成原因?qū)⒈譃楸冏枞?、冰斗湖、冰蝕湖和槽谷湖四類，以冰磧阻塞湖為主、其次為冰斗湖。該區(qū)域的各類冰湖數(shù)量統(tǒng)計如下：冰斗湖56個、占總數(shù)的24.45%，冰磧阻塞湖131個、占總數(shù)的57.21%，冰蝕湖35個、占總數(shù)的15.28%，槽谷湖7個、占總數(shù)的3.06%（見表6）。

3.4 氣候變化及氣候特征對冰湖分布的影響

西藏念青唐古拉山東段的氣候主要為高原溫帶半濕潤氣候區(qū)，而易貢藏布流域位于高原東南邊緣的斜面上，能直接受到印度洋西南季風(fēng)的作用，降水較充沛，因而高山帶冰雪作用強烈，現(xiàn)代冰川十分發(fā)育。冰湖的發(fā)育與氣候的變化有著最直接關(guān)系，因此，該區(qū)域的氣候?qū)Ρ绊懯亲钪匾囊蛩?。根?jù)氣候資料調(diào)查顯示，近60年來西藏地區(qū)13個冰湖發(fā)生的15次潰決事件與氣溫、降雨的突然變化存在一定關(guān)系，即冰湖潰決是氣候波動轉(zhuǎn)折點或突變點上的產(chǎn)物。

4 結(jié)論

（1）念青唐古拉山東段的冰雪從1976年至2013年各年份覆蓋面積差異很大，1976年至1988年下降了34.26%，1988年至2001年增加了159.09%，而到了2013年又開始下降了51.06%，變化劇烈。念青唐古拉山東段的冰川、積雪經(jīng)歷了一個從多到少、再從少到多的變化時期。

（2）隨著氣溫升高、冰川融水增加、降雨量增加、高溫、強降雨等極端天氣條件增多，造成冰湖潰決的可能性必將增大。但氣溫升高和冰川融水的增加有一個臨界點，過了臨界點，由于冰川面積、體積減少，其冰川融水將會減少，同時冰川與冰湖間的距離增大，冰湖潰決可能性減少。這是因為隨著氣溫的升高、冰川融水的增加，冰川的面積和體積呈負(fù)增長，其總量將逐年減少。當(dāng)冰川面積、總量減少到一定量后，即使氣溫升高，冰川融水量也將減少。

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