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随着全球气候变化的加剧,作为气候敏感指示器的冰川响应十分明显,冰川普遍退缩,与之相对应的河流的径流量随上游冰川覆盖度的不同也发生了明显变化.以乌源1号冰川为依托,沿中国境内1700 km的天山山脉从东到西建立了庙尔沟冰帽、乌源1号冰川、哈希勒根51号冰川、青冰滩72号冰川四个定位、半定位监测点,结合各区域的534条冰川,构成了较完整的天山山脉的监测网络。从整个观测网络来看,天山山脉的降水和气温都呈增加状态,以冰川补给为主的大部分流域的径流量呈增加趋势,也有部分河流出现了径流量减小或增量减小趋势.通过本文的研究工作得出如下结论:
(1)乌鲁木齐河源1号冰川、哈希勒根51号冰川、庙尔沟冰帽和青冰滩72号冰川面积变化率分别为-0.36%a-1,—0.31%a-1,—0.19%a-1,—0.54%a-1。四条监测冰川中,庙尔沟冰帽变幅最小,这是由于该冰川表面平坦坡度较小,它在冰床上的运动并不是滑动而是蠕动,主要以冰变形为主.青冰滩72号冰川的面积变化率最大,这是由于该冰川表碛覆盖,底部地形突变导致冰裂隙发育,且整体厚度较薄,对气候变化的抵御能力较弱。
(2)乌源1号冰川1981—2006年25 a间,积累区厚度有所减薄,但幅度不是很大,显著变薄出现在消融区,说明冰川正处于由非稳定态向稳定态演化过程的中期阶段.从冰川末端到海拔3910 m处,减薄量逐渐降低,末端附近减薄幅度达到30 m以上.哈密庙尔沟冰帽自1981年到2007年冰川明显减薄,上部减薄幅度小于中下部,下部的减薄程度略大于上部减薄最大部位不在最下段而在冰川横断面最窄处,4300m左右。
(3)乌源1号冰川东西支和哈希勒根51号冰川的表面最大运动速度都呈减小趋势,这是由于冰川变薄,冰川重力的水平分量变小,导致其流速减小。
(4)评估乌鲁木齐河源区自1959—2006年气候因素和冰川融水对河流径流的影响.在冰川作用区物质平衡数据和径流的增加是反相关的,然而空冰斗的径流量则反映了降水和温度的关系.对于冰川覆盖18.5%的流域径流增加将近29.6%,达到355.4×104 m3,自1959到2006年的48年间,计算乌鲁木齐河1号冰川水文断面的径流量得到径流量增加了145.5×104 m3 a-1.在1985年之后径流量有了明显的增加,特别是在1995年之后,径流的增加主要由温度和降水共同控制。
(5)奎屯河流域哈希勒根51号冰川,1964—2006年的43年间末端共退缩了84.5 m,平均每年退缩量为1.96 m a-1,而1999—2006年度的年平均退缩量为5.09m a-1,约为过去43年平均退缩量的2.6倍.2000年的测量面积比1981年减少了0.083 km2,2006年的测量面积比2000年的测量面积减少了0.04 km2,后一时期的冰川面积年变化率是前一时期的1.6倍.物质平衡整体处于亏损状态,2005/2006年度较2004/2005年度的消融量大.冰川表面最大运动速度围绕在3.0m a-1波动,且略微有下降趋势,运动方向平行于主流线,运动速度最大部位在平衡线附近.流域径流补给具有垂直地带性和多样性特点,径流主要以冰川融水和雨水补给为主,年内分配极不均匀,高度集中于6—9月,年际变化相对稳定,变幅小,多年实测径流值呈微弱增加趋势,自上世纪90年代后径流量与多年平均径流量相比有所增加。
(6)通过2008年7—9月的实地考察,得到托木尔峰青冰滩72号2008年比1964年冰川面积减少了1.26 km2,长度缩短了970 m,冰川末端退缩十分严重,目前己退缩至3720 m处,观测期间冰川正在以每天3-5 cm的速度急速消融.在气温升高背景下,阿克苏河流域冰川变现为整体退缩状态,冰川变化对水资源变化影响很显著.根据气象资料给出冰川水资源变化的长期变化趋势,说明气温和降水都是影响冰川变化的因素,其中温度是主要影响因子,气温的升高导致了冰川融水量的增加,加速了冰川的退缩。