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冰川是在气候变化作用下形成的,对气候变化反应灵敏。因此冰川本身的变化也可以间接反映气候的变化。冰川是水体的固体存在形态,存储着丰富的淡水资源。在水资源缺乏的干旱半干旱区,冰川是重要的水资源来源,冰川变化对干旱区半干旱区的生态环境及人们的生产、生活产生重要的影响。冰川变化研究的开展对于旱半干旱区可持续发展的实现具有重要意义。随着遥感技术的发展,对于人类难以到达的气候条件恶劣,地形险峻,雪灾频发的冰川地区进行遥感观测研究,成为了冰川学的重要手段之一。新疆冰川分布广泛,主要集中于天山山脉。天山山脉是世界上山地冰川分布最多的山系之一,且天山冰川的主要分布类型为以高大山峰为中心呈辐射状分布。阿尔泰山脉分布的冰川是我国纬度最高的冰川,该地区的冰川具有数量少,规模小的特点。喀喇昆仑山山脉宏伟,山峰众多且雪线海拔高达5000m左右,冰川规模大,该地区是世界上中、低纬度山岳冰川最发育的地区。 为了更加全面地探讨冰川对关键气象因子的响应特征。本文选取了具有代表性的四条冰川,分别为位于阿尔泰山的友谊峰地区冰川、天山的博格达峰地区冰川及喀尔力克山地区冰川和喀喇昆仑山的音苏盖提地区冰川作为研究区。基于1990-2015年Landsat TM、ETM+OLI遥感影像数据,利用雪盖指数法(NDSI)和阈值法提取冰川边界,并参考冰川编目数据结合目视解译法对已获取的冰川边界进行修正,分析了博格达峰地区、喀尔力克山地区、友谊峰地区、音苏盖提地区的冰川面积变化、冰川坡向变化及冰川面积重心变化。结合长时间序列的温度、降水关键气象因子数据,对近20年天山东段典型冰川的气候响应进行了初步探讨。本研究综合比较四个研究区冰川特征变化情况,并依据关键气象因子、地形及冰川变化特征等因素的相关关系,对冰川变化特征可能存在的影响因素进行了探讨。 通过初步研究得到以下几方面的结论:(1)四个研究区内的冰川在90年代均出现了加速退缩、近期变化波动较小的现象。研究发现,友谊峰地区冰川退缩速率最大,其后依次为博格达峰地区、音苏盖提地区和喀尔力克山地区。(2)在四个研究区的冰川面积变化均表现出向原点偏移的迹象,说明研究区在各个方向均呈现退缩趋势。而且,除友谊峰地区外,其他三个研究区4个象限的面积重心变化均比较大。(3)坡向分析表明,喀尔力克山地区南坡的冰川面积大于北坡的冰川面积,而其他三个研究区的北坡冰川面积均大于南坡冰川面积。在退缩速率方面,冰川面积退缩速率除友谊峰地区在西北坡向上略有增加外,其他地区冰川在各方向上均呈现出不同程度的退缩趋势。其中,博格达峰地区与喀尔力克山地区在西北坡方向的冰川退缩速率最大,而音苏盖提地区与友谊峰地区最大冰川退缩速率出现在东坡方向。(4)根据栅格气象资料分析近四五十年,在长时间序列上对关键气象因子分析,气象因子敏感度分析结果表明冰川面积变化对关键气象因子的敏感度从大到小依次为友谊峰地区、博格达峰地区、音苏盖提地区和喀尔力克山地区。其中,喀尔力克山地区的降水量增加对冰川面积的退缩起到一定程度的抑制作用,而友谊峰地区和博格达峰地区冰川变化对降水量的增加并不敏感。(5)在年内尺度上,博格达峰地区、喀尔力克山地区、音苏盖提地区和友谊峰地区冰川面积退缩的主要原因是干湿两季温度升高。且干湿两季降水量的增多,并没有使得冰川整体的退缩有所减缓。