基于阿里地區(qū)粒雪原和冰川分類的問題處理

張黃勵 郭新陽

[摘要]西藏阿里地區(qū)終年被積雪覆蓋，粒雪原、冰川面積較大，實(shí)地判繪中由于海拔高、氣候惡劣，顏色一片白芒不宜區(qū)分，本文旨在討論如何從遙感影像上通過形態(tài)、分布、顏色等特征較快較準(zhǔn)的區(qū)分出冰川和粒雪原。

[關(guān)鍵詞]粒雪原 冰川 分類 解譯特征

[中圖分類號] P217 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-98-1

1研究區(qū)概況及研究意義

西藏阿里地區(qū)位于西藏自治區(qū)西部，是一個地區(qū)級行政區(qū)劃，世界上人口密度最小的地區(qū)之一。地理坐標(biāo)為東經(jīng)78°23′40″—86°11′51″，北緯29°40′40″—35°42′55″。該地區(qū)擁有獨(dú)特的高原風(fēng)光，喜馬拉雅山脈、岡底斯山脈等山脈相聚的地方，被稱為“萬山之祖”。同時(shí)，這里也是雅魯藏布江、印度河、恒河的發(fā)源地，又稱為“百川之源”。阿里地區(qū)平均海拔在3600米以上，氣候變化劇烈且十分惡劣，并不適宜人居住，除夏季之外，半年左右的時(shí)間氣溫接近或處于0℃以下，該地終年積雪，冰川、粒雪原分布十分廣泛。

粒雪原是指在海拔較高或緯度較高的地區(qū)，直接降雪和周圍山坡上的雪崩堆積在一個洼地或盆地中時(shí)，雪由于不斷疊加而受到壓縮，逐漸變成一種比較緊實(shí)的形態(tài)?？諝獗槐４嬖诟鱾€雪粒之間，形成一堆發(fā)白色的粒冰[1]。當(dāng)夏季白天受到陽光照射時(shí)，水滲透到雪堆內(nèi)部，并在夜間再度凍結(jié)。升華也參與作用，以致結(jié)晶的顆粒變得越來越緊實(shí)。通常，一片雪原的剖面會顯示出某種程度的層理，從層理可以區(qū)別出每年增加的雪，這種物質(zhì)稱為粒雪。

冰川是指如果一塊積雪地足夠大，那么由于融化的等作用，舌狀冰體便可能從雪原邊緣向下伸出。在物理性質(zhì)和外貌上便有了相當(dāng)大的不同，冰川在夏天太陽直射時(shí)會有較為明顯的融化，冰川沿著阻力最小的路線向下流動（通常是冰前河谷）從它們的積累本地緩緩向下流動，準(zhǔn)確的說冰川時(shí)“流變體”中間可能夾雜著一些雜質(zhì)或石塊等[2]。冰川在流動和形成的過程中對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造、山體、地貌會帶來明顯的變化，比如會對山體帶來一定的切割、侵蝕作用，比如把沖溝擴(kuò)寬，加大冰川谷的侵蝕，甚至引起雪崩。

冰川和粒雪原的研究對于檢測環(huán)境變化具有十分重要的意義?！把┚€”（指終年積雪的最低邊界線）是檢測當(dāng)?shù)亟K年氣溫變化的主要指標(biāo)，也可以根據(jù)冰川、粒雪原的變化判讀當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況和分析發(fā)生雪崩的可能性，全球的冰川對于全人類來講，也是巨大的淡水儲備。

2粒雪原和冰川的區(qū)別方法

粒雪原和冰川在本質(zhì)上有所不同，所以通過一些經(jīng)驗(yàn)、原理和影像特征可以準(zhǔn)確的區(qū)分粒雪原和冰川。

粒雪原的密度有所不同，新形成的0.1左右，近表面較緊實(shí)的是0.3左右，而經(jīng)過一些壓縮和緊實(shí)的粒雪密度約為0.5粒雪原有相互連通的空氣泡，因而多孔，而冰川內(nèi)存留的空氣幾乎沒有，因此不透水，幾乎不含任何空氣的碧藍(lán)或碧綠的“玻璃狀”冰層。常常與粒雪因上層壓力而變成白色粒冰交替。冰川冰的密度達(dá)到大約0.9，接近純冰0.917的密度。但在實(shí)地情況中，粒雪原和冰川分布的地理位置海拔較高，氣候條件惡劣，且交通不便利，更重要的時(shí)，冰川便面可能也會有雪粒覆蓋。所以實(shí)地考察反而不易區(qū)分并存在難度。

根據(jù)遙感影像上的解譯標(biāo)志來判斷分類粒雪原和冰川要充分把握他們各自的特征和在圖像上的表現(xiàn)。例如通過觀測立體影像看圖像上白色部分的高程，粒雪原位于的位置比冰川相對更高一些，冰川處于相對較低的位置，并且一直在向低處流動。冰川在圖像上呈現(xiàn)出條帶狀、舌狀向下流的形態(tài)，并且周圍沖溝較多，地質(zhì)結(jié)構(gòu)破碎。冰川短期的、偶然的迅速推進(jìn)，會產(chǎn)生一些驚人的速度；例如，阿拉斯加的布萊克-拉皮德冰川在1937年短時(shí)期內(nèi)達(dá)到1天76米。周圍粒雪原在通常在圖像上成塊狀、面狀，分布在海拔較高且地勢相對平緩的地區(qū)，堆積成粒雪盆地。

從顏色角度來看，由于冰川在融化和向下流動過程中會夾雜石塊等雜質(zhì)，所以顏色表現(xiàn)出來并不是純白色，相對偏灰，而粒雪原是整塊分布，顏色相對純白。

此外，冰川和粒雪原并不是單獨(dú)分布的，往往是連在一起，整塊的大面積粒雪原下面往往有舌狀、條帶狀冰川向下分布。冰川相對粒雪原是動態(tài)變化著的，掌握冰川運(yùn)動和變化的物理機(jī)制是困難的。冰川體雖然是結(jié)晶固體，但是其運(yùn)動似乎是在應(yīng)力下能變形的部分可塑性物質(zhì)。對它的研究包括溫度和壓力差異、結(jié)晶結(jié)構(gòu)、重力運(yùn)動等。如果動態(tài)監(jiān)測冰川、粒雪原變化并通過影像區(qū)分還需要通過多期多時(shí)段的遙感影像進(jìn)行綜合分析。消融作用冰和雪的損耗和消耗叫做消融作用，與補(bǔ)給過程正相反。它包括融化和蒸發(fā)，但磨蝕和冰山的崩解作用也會引起損耗。融化可因太陽輻射而引起，太陽光照輻射可以通過附近石壁、山體上固體碎塊的傳導(dǎo)所起的作用比直接輻射大，因?yàn)楹芏喙饩€從冰面上被反射掉。中緯度冰體上的融化在夏季表現(xiàn)的比較強(qiáng)烈，雨水和表面、冰內(nèi)和下面的石床上形成流動的流體（分別形成冰上和、冰內(nèi)河和冰下河）所以要精確描繪粒雪原和冰川的地類界時(shí)。選取冬季，不下雪的陰天所拍攝的遙感圖像更加精確，更能相對準(zhǔn)確的反映出實(shí)際情況下冰川、粒雪原的實(shí)際范圍。

冰川的下半部分往往伴隨著冰磧。冰川是一個巨大的侵蝕、搬運(yùn)和沉積營力，它的搬運(yùn)作用表現(xiàn)于各種形式的冰磧物。冰磧屬于冰川的范疇之內(nèi)，粒雪原附近的山脊、突出巖石凍裂的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，各種大小帶棱石塊從上落下到冰川上，許多較小的石塊由于夏季日光照射增溫，慢慢陷到冰內(nèi)，形成凹洼的表面。隨著冰川的流動呈現(xiàn)為大致平行于冰川邊緣的一條線。通常一條冰磧使其下面的并不能被融化，因次在冰川表面形成一條凸起的脊。許多所謂的冰磧實(shí)際上時(shí)僅有薄薄一層巖屑覆蓋的冰脊。因此在描畫冰川范圍是，盡可能的在遙感影像上判斷出冰磧的位置，以冰磧作為冰川下方向的邊界。

3結(jié)束語

冰川蠕動造成的雪崩經(jīng)常給人類帶來災(zāi)難造成生命和財(cái)產(chǎn)的損失。高山雪崩對滑雪者和登山者始終是潛在的危險(xiǎn)，例如1964年7月，14名有經(jīng)驗(yàn)的登山考察人員被一次雪崩沖推到阿爾卑斯山的韋爾特山坡面上身亡。因此，冰川和粒雪原的正確判繪對于避免雪崩危害具有重要意義。

實(shí)地野外觀測中，冰川和粒雪原的外觀類似，不易區(qū)分。同時(shí)野外由于海拔、氣候、交通等因素也不宜實(shí)地觀測。因此通過總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，改正誤區(qū)，從遙感影像上根據(jù)判繪處冰川、粒雪原的影像特征，空間分布情況才是應(yīng)該采取的有效辦法。

參考文獻(xiàn)

[1] 王寧練，賀建橋，吳紅波.青藏高原昆侖山求勉雷克塔格冰川春季表面溫度空間變化特征及其影響因素.冰川凍土.2013.05：35.

[2] 馮建德，李建國，汪稔.云南某鐵路冰磧土大型直剪強(qiáng)度特性試驗(yàn)研究.巖土力學(xué).2008.12：29.