【类型】期刊

【作者】刘晓尘，效存德（中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室；中国气象科学研究院气候系统研究所）

【作者单位】中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室；中国气象科学研究院气候系统研究所

【刊名】冰川冻土

【关键词】 杰玛央宗冰川；3S；冰湖变化；气候变化；Mann-Kendall检验

【资助项】国家重点基础研究发展计划（973计划）项目　　（2007CB411503）

【ISSN号】1000-0240

【页码】P488-496

【年份】2019

【期号】第3期

【期刊卷】1;|7;|8;|2

【摘要】青藏高原冰川和冰湖是气候变化敏感的指示器.基于1974年的地形图及其生成的DEM数据、1990年和2000年的TM影像、2005年和2010年的ETM+影像、以及2010年和2009年的GPS实测数据,应用3S技术分析了1974—2010年37a来雅鲁藏布江源头杰玛央宗冰川和冰湖的变化特征.结果表明:冰川面积减小了5.02%(21.78km2减小至20.67km2)、冰川末端退缩了768m(速度为21m.a-1);冰湖面积增加了63.7%(0.70km2增加至1.14km2),冰湖体积扩大约9.8×106 m3.普兰县气象站的观测资料表明,近37a来气温呈快速上升趋势,而降雨量明显减少,气候暖干化是杰玛央宗冰川和冰湖变化的主要原因.若该区气候的暖干趋势进一步加剧,必然导致杰玛央宗冰川退缩进一步加剧,冰湖溃决的可能性将会增大.

【全文】 文献传递

1974—2010年雅鲁藏布江源头杰玛央宗冰川及冰湖变化初步研究

摘 要：青藏高原冰川和冰湖是气候变化敏感的指示器.基于1974年的地形图及其生成的DEM数据、1990年和2000年的TM影像、2005年和2010年的ETM＋影像、以及2010年和2009年的GPS实测数据，应用3S技术分析了1974—2010年37a来雅鲁藏布江源头杰玛央宗冰川和冰湖的变化特征.结果表明：冰川面积减小了5.02%（21.78km2减小至20.67km2）、冰川末端退缩了768m（速度为21 m·a－1）；冰湖面积增加了63.7%（0.70km2增加至1.14km2），冰湖体积扩大约9.8×106 m3.普兰县气象站的观测资料表明，近37a来气温呈快速上升趋势，而降雨量明显减少，气候暖干化是杰玛央宗冰川和冰湖变化的主要原因.若该区气候的暖干趋势进一步加剧，必然导致杰玛央宗冰川退缩进一步加剧，冰湖溃决的可能性将会增大.

关键词：杰玛央宗冰川；3S；冰湖变化；气候变化；Mann－Kendall检验

0 引言

青藏高原的冰川和冰湖不仅是青藏高原水循环的关键因子，也是气候变化敏感的指示器［1］.在全球变暖情形下，青藏高原的冰川正在发生全面和加速退缩.与中国其他地方的内陆湖泊相比，青藏高原的冰湖受人类活动的影响较小，能真实反映该区的气候状态［2－3］.冰湖溃决是喜马拉雅山最大的灾害之一，因此，对青藏高原的冰川和冰湖进行研究在气候变化研究和可持续发展方面具有重要意义.

近期的冰川监测［4－6］和冰芯记录研究［7］认为，由于近几十年全球和区域性变暖，喜马拉雅山冰川大幅退缩.如珠峰北坡的中绒布冰川、东绒布冰川和远东绒布冰川的冰塔林下限在1966—1997年的退缩速度分别为8.7m·a－1、5.5m·a－1和7.4 m·a－1［6］；1974—2008年该区的冰川面积减小率为15.01km2·a－1［8］；1980年以来希夏邦马峰冰川平均退缩速度为6.4m·a－1，且退缩速度进一步加快［9］；1977—2001年希夏邦马峰东坡吉葱普和热强冰川面积分别减小了7.29%和12.90%［10］；1976—2006年纳木那尼冰川的退缩速度为5 m·a－1，2004—2006年的后退速度为7.8 m·a－1［4］；1974—2003年玛旁雍错流域冰川面积减少了7.27km2［11］.以冰川融水补给的湖泊面积增大，湖泊水位上升，如纳木错等.喜马拉雅山东西向长约2 400km，现代冰川数量约18 000条，显然，增加地面监测点对更全面认识冰川的精确变化很有必要.

杰玛央宗冰川位于雅鲁藏布江的源头.除早期的短暂考察之外，该区的冰川长期以来处于无监测状态，直到2008年才重新开始考察研究.在全球变暖的大背景下，杰玛央宗地区的冰川和湖泊如何变化，研究这一问题对于理解区域气候与冰川变化，进而预测其对雅鲁藏布江流域水资源等方面的影响十分重要.本文基于卫星探测、GPS测量和GIS技术［12－14］，应用1974年的地形图、1990年和2000年的TM影像、2005年和2010年的ETM＋影像以及2010年和2009年高精度的GPS实测数据，采用目视解译方法，提取杰玛央宗冰川和冰湖不同时期的变化信息，通过GIS技术分析冰川和冰湖的变化情况；结合气象台站多年的观测数据，探讨了1974—2010年杰玛央宗冰川与冰湖近37a来的变化情况及与气候变化的关系.

1 研究区域

杰玛央宗冰川（82°12′E，30°14′N；冰川编号：5O258B006）位于青藏高原西南部边缘的喜马拉雅山中西段交界处，西藏日喀则市仲巴县境内（图1）.2010年10月现场实测得到冰川长8.2km，面积20.67km2，垭口处海拔5 750m，末端海拔5 035m.据冰川编目资料，该冰川与北部的5O258B009冰川，南部的5O258B002和5O258B005冰川共同组成复式山地冰川.该冰川呈南北走向，主峰高海拔6 677m，山脊线平均海拔6 000m左右.该区为高原温带半干旱气候，冬半年受西风带南支气流控制，夏半年西风带南支北移，过高的山脊线使得来自印度洋的气团很难翻越，因而山脊两侧的雪线高度、冰川规模和冰川数量等方面都程度不同的存在着差异.总体来说，山脊东侧为大陆性冰川，山脊西侧为海洋性冰川.据普兰县气象观测站1973年以来的资料推算，源区年平均气温约3.5℃，年均降水量157 mm，主要集中在1—4月与6—8月（图2）.潜在蒸发大于200mm［15］.据实地观测，河谷及两侧有大量沙地裸露地面，风化严重［16］.

2 资料与方法

2.1 资料来源

陆地卫星Landsat（包括MSS，TM及ETM＋）高精度影像已经广泛应用于冰川学的研究中，也是冰川湖泊变化监测的重要手段［4－5，8－14］.普兰县气象站距杰玛央宗冰川90km，是距离研究区最近的气象站，也是该区域气象资料时间序列最长的台站（1973—2009年）.为减小云遮蔽和积雪对遥感影像冰川边界判识的影响，需优先选择晴空季节和少雪季节.为此，分析了普兰县1990、2000、2005年和2010年降水的月分布情况（图2），可以看出普兰气象站1990、2000、2005年与2010年年降水时间分布状况一致，降水主要分布于1—4月和6—8月，9—11月基本没有降水.因此，我们统一选取10与11月云量低于4%的遥感影像，此时受降水的影响小且冰川消融基本结束，影像清晰度高，易于判读，这减小了季节性积雪对影像质量的影响.

本文使用的数据资料包括：根据1974年10月的航空照片绘制的1∶50 000地形图、1990年10月23日的TM影像、2000年11月20日的TM影像、2005年10月1日的ETM＋影像、2010年11月7日的ETM＋影像、2010年10月25日和2009年6月3日的GPS实测数据.为确保地形图的分辨率，1974年的地形图在扫描时采用300dpi的扫描精度转换为数字图像.

2009年在杰玛央宗冰川区共测得16个GPS点，其中1个点（82°12′21.37539″E，30°14′55.08998″N，海拔5 057.553m）为冰川末端位置点，其余15个点为冰川及末端地形特征点.2009年GPS数据由南方测绘灵锐GPS测得，测量形式为静态测量.2010年10月25日在杰玛央宗冰川区共测得高精度GPS点270个，其中，冰川末端位置点位52个，冰川区花杆标志点11个.2010年所有GPS数据由美国Trimble 5800II型接收机实测得到，测量形式采用RTK，为获取精确的湖泊和冰川末端信息，数据采集间隔设为5s.资料详细情况见表1.

2.2 数据处理与方法

首先对1974年10月地形图进行扫描，对其扫描后进行配准和几何校正，校正的均方根误差（RMS）小于一个像元（5m）.投影系统统一采用Transverse Mercator投影，Krasovosky＿1940椭球体，1954年北京坐标系.然后以地形图为参考坐标，对现有的TM（28.5m）、ETM（30m）影像进行几何纠正和重采样，纠正的均方根误差小于一个像元.利用比例尺为1∶50 000数字高程模型（由比例尺为1∶50 000地形图等高线数字化后生成，等高线间距20m）对现有遥感影像进行地形校正处理，以消除地形引起的误差.纠正后图像质量得到了提高，为冰川信息的准确提取奠定了基础.

比较TM、ETM＋影像不同波段合成效果，认为7、4、2波段合成的假彩色影像最有利于识别冰川与湖泊的界限，本区域所有遥感影像均采用7、4、2波段进行假彩色合成.在7、4、2波段合成的假彩色影像中，冰川显示为蓝色，冰湖显示为绿色，山体、基岩和冰碛物显示为紫红色.7、4、2波段假彩色图像合成是在ENVI软件中完成的.影像中冰川和冰湖的矢量信息提取均采用人工目视解译方式在ArcGIS9.3软件下完成的.其中，2010年冰湖边界信息由2010年实测GPS数据获得，冰川边界信息是在ETM＋影像的基础上结合2010年同月的GPS实测数据得到.与计算机自动提取相比，目视解译可以与实地考察的情况相结合，使得人工判读取得的数据更准确，目前该方法仍被广泛使用［11，17－22］（具体方法流程见图3）.

3 结果与讨论

3.1 冰川变化

1974—2010年杰玛央宗冰川末端退缩明显，且各个时期冰川的末端退缩和面积减小量各不相同，自2000年开始末端退缩速度明显加快，冰川面积明显减小（图4，表3）.分析可知（表2，表3），1974年的冰川面积自21.78km2至2010年（20.67 km2）减小了1.09km2（5.02%），平均每年减小0.03km2.其中，1974—1990年，面积减小0.63 km2（2.90%），平均每年减小0.04km2；1990—2000年，面积减小了0.22km2（1.04%），平均每年减小0.22km2；2000—2005年，面积减小了0.02km2（0.11%），平均每年减小0.02km2.

由图4、表3可以看出，杰玛央宗冰川末端退缩剧烈：1）1974—2010年共退缩了768m，退缩速度为20.7m·a－1；2）1974—1990年末端退缩了120m，退缩速度为7.5m·a－1；3）1990—2000年末端退缩了196m，退缩速度为19.6m·a－1，为1974—1990年的2.6倍；4）2000—2005年末端退缩了207m，退缩速度为41.4m·a－1，为1990—2000年的2.1倍；4）2005—2010年末端退缩了245 m，退缩速度为49m·a－1，为2000—2005年的1.2倍.另外，根据2009年6月与2010年10月GPS数据得出，冰川末端共退缩约71m，退缩速度为50.1m·a－1，略大于2005—2010年年平均速度（49m·a－1），这说明由遥感影像获得的2005—2010年冰川末端退缩速度值准确可靠，且2009—2010年冰川退缩速度呈加速趋势.分析喜马拉雅山其他地区的研究结果发现，珠峰北坡的中绒布冰川、东绒布冰川和远东绒布冰川的冰塔林下限在1966—1997年的退缩速度分别为8.7m·a－1、5.5 m·a－1和7.4m·a－1；1976—2006年纳木那尼冰川的退缩速度为5m·a－1，2004—2006年的后退速度为7.8m·a－1；1980年以来希夏邦马峰冰川平均退缩速度为6.4m·a－1；可见全球变暖背景下整个喜马拉雅山地区的冰川均处于退缩状态［4，6，8－11，23］，与杰玛央宗冰川相比，其他冰川后退速度远小于杰玛央宗冰川末端后退速度（1974—2010年平均20.7m·a－1，最大后退速度50.1m· a－1），可见杰玛央宗冰川对于气温上升趋势响应强烈.

3.2 冰湖变化

1974—2010年杰玛央宗的冰湖面积明显扩大（图4、表3），1974年的冰湖面积为0.70km2，至2010年（1.14km2）面积增大了0.45km2（63.7%），扩大速度为0.12km2·（10a）－1.其中，1974—1990年的冰湖面积增加了0.07km2（10.2%），扩大速度为0.04km2·（10a）－1.1990—2000年的冰湖面积增加0.11km2（14.0%），扩大速度为0.11 km2·（10a）－1.2000—2010年，冰湖面积增加0.27km2（29.54%），扩大速度为0.27km2·（10a）－1.其中，2000—2005年及2005—2010年冰湖面积分别增加0.15km2、0.12km2.可见，1974—2010年冰湖的面积明显增大，尤其在近10a冰湖面积的增加速度明显变快，近10a增大的面积是1974—1990年（16a）面积增大的3.7倍.通过2010年的野外实地考察并结合多期遥感资料，分析认为冰川末端的崩解是导致末端急剧后退且冰湖面积急剧扩大的主要原因.根据2010年9月30日实测湖水两处深度（82°12′27.3″E，30°15′12.2″N，43m；82°12′48.8″E，30°15′35.4″N，15m），根据断面形态估计湖盆边坡为0.5、冰碛坝的迎水坡为0.04、冰舌前端在水中的坡度为0.5.由此估算出湖水平均深度h为：h＝（1000×43／2＋500×43＋100×43／2）／1600＝28.2m.考虑横断面边坡的影响后，其折减系数为0.79，推算出平均深度为H平均0.79×h＝28.2×0.79≈22.3m.根据不同时期冰湖面积可以估算得出1974—2010年各时期冰湖体积（表2），可见1974—2010年冰湖体积共扩大约9.8×106 m3.2010年9月26日野外考察时发现冰湖末端北部有湖水溢流口存在（图4），溢流断面（图5）的左边是透水的堆石、右边是细颗粒冰碛物，复式梯形堰口底宽约5m、两边坡为1∶1，深度约1m，其向上的断面变得不规则，挡水高度可达3 m.从2010年出湖最大流量的水位痕迹看，估计最大水深约60cm.溢流水道底部和下游由大块冰碛石构成，粒径20～50cm，约40m宽，平均坡度约为0.1，能允许2m·s－1以上水流的冲刷，可以有效地保护冰碛坝未被切割成深谷.根据浮标法测得2010年9月26日溢流口断面中部流速约0.6m· s－1，断面宽度5m，平均水深0.3m，由于浮标法估算浅水流速时易受风力、风向、水位、波浪等的影像，因此平均流速需要改正，即乘以浮标系数K，当无风时K＝0.85，据此可估算得出此时流量为Q＝0.85×0.6×5×0.3≈0.77m3·s－1.根据溢流口处物质组成情况，初步认为此处溢流口高度在近几十年间不会有大的变化.因此，当冰川融水量增大使得冰湖湖面高于溢流口时，湖水便会从溢流口汇出，从而保持湖面高度处于一个相对稳定的状态，不会有大的波动，而我们考察冰湖时也发现，冰湖与侧碛交界处有10cm左右的水位痕迹，而没有更明显的水位变化的痕迹，这也与地形图、遥感影像及实测GPS数据在近37a间得出的变化趋势对比关系相符合，根据以上3点分析，初步认为冰湖水位在近37a年内没有明显的变化.

4 讨论

4.1 研究区气候变化特征

由于缺乏冰川区的气温和降水资料，本文选取距杰玛央宗冰川90km的普兰气象站（81°15′E，30°17′N）1973—2009年的气温和降水资料作为研究区气候变化的参考资料.分析发现，4—10月的月均温大于0℃且最高月均温出现在7月，11月至翌年3月的月均温小于0℃且最低月均温出现在1月，冷季与暖季的界限明显.在此，将月均温大于0℃的月份定义为暖季，小于0℃的月份定义为冷季［11］，且以年均温、暖季月均温和年际降水为基础对研究区的气候变化情况进行分析.

由年均温和暖季月均温（图6）可知，1973—2009年的年均温和暖季月均温均处于波动上升趋势，且1973—1989年、1990—1999年和2000—2009年的变化趋势与总趋非常接近，说明近37a的气温一直处于上升趋势.此外，年均温和暖季月均温在1973—2009年的回归分析显示，年均温的升温率为0.4℃·（10a）－1（R2＝0.38），暖季月均温的升温率为0.3℃·（10a）－1（R2＝0.27）.其中，2000—2009年的年均温较1990—1999年上升了0.72℃，1990—1999年较1973—1989年上升了0.50℃；2000—2009年的暖季月均温较1990—1999年上升了0.34℃，1990—1999年较1973—1990年上升了0.46℃.另外，年际降水（图7）在1973—1989年、1990—1999年和2000—2009年的变化趋势并不一致，呈先下降后上升的趋势，但总体呈下降趋势.与1973—1989年相比，1990—1999年的年均降水量减少了44.59mm，2000—2009年增加了19.85mm，总体下降24.74mm.1973—2009年的年均降水量为162.61mm，且年降水量的变化幅度较大（68.2～245.1mm）.

通过对普兰站1973—2009年的年均温和降水资料进行Mann－Kendal检验发现，1999年为气温突变点（图8a），从2002年开始超过0.05临界线，结合图6（a）也可发现2002年以来的年均温开始有明显上升趋势，至2009年一直处于快速上升趋势.结合图6也可看出，普兰地区的气温在近37a来的上升趋势明显，与其他研究结果一致［24－28］.降水从1987年开始发生突变（图8b），总体呈持续减少趋势（图7），与1973—1989年相比，2000—2009年的年均降水量减少了24.74mm（14.1%），与纳木纳尼的研究结果一致［4］.说明近期该地区的气候有暖干化趋势，这会导致杰玛央宗冰川的消融增强与积累量减少，冰川退缩亦会加剧.另外，野外观测发现，冰川末端至海拔5 500m处存在大量的冰塔林，且末端崩解的冰川冰不断进入湖中（图1）.这说明杰玛央宗冰川正处于强烈的消融状态，且冰川末端崩解加速也是冰川处于强烈消融状态的一个表现.若该地区气候的暖干趋势持续加剧，则杰玛央宗冰川的物质损耗将进一步加剧，使冰川末端冰湖溃决的可能性增大.

4.2 冰川及冰湖变化与气候的关系

高原冰川退缩与气候变化存在很好的对应关系，且主要受气候冷暖的影响［29］，以下分别从极大陆型（祁连山“七一”冰川）、大陆型（珠峰地区冰川和天山乌鲁木齐河源1号冰川）、海洋型冰川（贡嘎山东坡海螺沟冰川）3个方面进行论述.祁连山七一冰川1956—1975年间冰川末端后退速度为2 m·a－1，1975—1997年间冰川末端以1m·a－1速度后退［30］；1959—2000年间天山乌鲁木齐河源1号冰川末端退缩171.06m，冰川面积缩小0.217 km，该地区90年代年平均温度比1959—1970年升高0.5～0.6℃［31］；贡嘎山东坡海螺沟冰川1966年以来冰川末端后退了约545m，该区年平均气温增温率为0.26℃·（10a）－1，近20a来上升了0.5℃［32］；珠峰北坡的中绒布冰川、东绒布冰川和远东绒布冰川的冰塔林下限在1966—1997年的退缩速度分别为8.7m·a－1、5.5m·a－1和7.4m· a－1［6］；1976—2006年，珠峰保护区内和邻近的5个气象站（定日、聂拉木、日喀则、拉孜和江孜）平均线性增温率达0.38℃·（10a）－1，其中，定日和聂拉木线性增温率分别为0.43℃·（10a）－1和0.33℃·（10a）－1［33］.1980年以来希夏邦马峰冰川平均退缩速度为6.4m·a－1，普兰气象观测站1973—2005年回归得出年均温升温率达0.3℃·（10a）－1［10］.可见不同类型冰川变化与气温上升趋势均存在负相关关系.结合杰玛央宗冰川变化及气候变化情况可以看出，与1973—1989年相比，2000—2009年的年均温和暖季月均温分别升高了1.22℃和0.81℃，而年均降水量减少24.74mm，说明该地区存在暖干的趋势，这与纳木那尼和珠峰地区研究结果相一致［4，33］，而1973—1989年、1990—1999年和2000—2009年的年均温和暖季月均温的上升趋势加快，且由图6可以看出，1999年为气温突变年份，其中2000—2009年与1990—1999年和1973—1982年相比，年均温分别上升了0.72℃和1.22℃，这与冰川末端各个时期的退缩速度加快趋势呈负相关关系（表3），如，2000—2005年冰川末端退缩207m（41.4m·a－1），2005—2010年冰川末端退缩245m（49m·a－1），可见最近5a冰川末端退缩速度要明显快于2000—2005年，呈加速趋势，且从2000年开始冰川末端退缩速度（41.4m·a－1）与1974—1990年退缩速度（19.6m·a－1）和1990—2000年退缩速度（7.5 m·a－1）相比突然升高（表3），与这一地区的温度变化趋势呈负相关，且末端退缩加速年份与气温突变年份存在很好的对应关系.通过对比不同类型冰川变化与气候相关关系以及杰玛央宗冰川变化与这一地区的气温相关关系，可以认为气候暖干化是影响杰玛央宗冰川加速融化及末端退缩速度加快的主要原因之一.根据各个时期影像资料（图4）、溢流口情况（图4、图5）及冰湖与侧碛交界处水位痕迹，我们初步认为冰湖的水位没有发生大的变化，而冰湖面积的扩大主要表现为冰湖向冰川末端方向的扩张.野外考察亦发现，冰川末端与冰湖直接相连（图1），末端后退促使冰湖向冰川方向扩展，经估算1974—2010年冰湖体积共扩大约9.8×106 m3.

综上所述，气温上升和降水减少可能是杰玛央宗冰川面积减小和冰川末端退缩加速的主要原因，且又是冰湖面积扩大的主要原因.

5 结论

通过应用3S技术，并结合地形图、多年遥感资料和气象资料，对杰玛央宗冰川及冰湖面积的变化情况进行了研究分析，初步得出以下结论：

（1）1974—2010年的37a来，杰玛央宗冰川的面积不断减少，冰川末端的退缩速度加快.近10a来冰川末端的后退速度是1990—1999年的2.3倍，是1974—1989年的3.7倍.

（2）近37a来杰玛央宗冰湖水位变化不大，而面积加速扩大，冰湖向冰川末端加速扩展，冰湖体积增大约9.8×106 m3.

（3）结合1973—2009年冰川末端和冰湖面积的变化趋势以及气象资料的变化特征，认为气温升高和降水减少可能是杰玛央宗冰川末端退缩和冰湖变化的主要原因.

讨论：冰川体积估算和高程的变化是目前冰川研究中的关键问题，由于冰川厚度数据获取难度较大，也是山地冰川研究的瓶颈，本文对冰川、冰湖的研究仅限于冰川、冰湖的面积的变化，尚未包括冰川厚度估算和冰湖蓄水量的估算.冰储量与冰湖蓄水量的变化之间的关系，还有待于今后进一步的深入研究.

致谢：野外考察得到李向应博士、张通博士及所有野外队员大力支持和热忱帮助；冰湖测量数据由朱国才老师提供；气象数据由中国气象科学研究院张东启副研究员提供；部分TM遥感数据由中国气象科学研究院郭晓寅副研究员提供；其他遥感数据（Landsat TM、ETM）来自国际科学数据服务平台网站（http：／／datamirror.csdb.cn／index.jsp）；李向应博士、张通博士、张彦成硕士等提出宝贵意见.在此一并致谢.

参考文献（References）：

［1］Yao Tandong，Zhu Liping.The response of environmental changes on Tibetan Plateau to global changes and adaptation strategy［J］.Advances in Earth Science，2006，21（5）：459－464.［姚檀栋，朱立平.青藏高原环境变化对全球变化的响应及其适应对策［J］.地球科学进展，2006，21（5）：459－464.］

［2］Zhang Yunlin，Shi Jingjing.Protection and utilization of lake resources in western areas［J］.Journal of Ecology and Economy，2001（9）：14－22.［张运林，施晶晶.中国西部地区湖泊资源的保护与利用［J］.生态经济，2001（9）：14－22.］

［3］Jiang Jiahu，Huang Qun.Distribution and variation of lakes in Tibetan Plateau and their comparison with lakes in other part of China［J］.Water Resources Protection，2004，4（6）：24－27.［姜加虎，黄群.青藏高原湖泊分布特征及与全国湖泊比较［J］.水资源保护，2004，4（6）：24－27.］

［4］Yao Tandong，Pu Janchen，Tian Lide，etal.Recent rapid retreat of the Nairnonanyi glacier in southwestern Tibetan Plateau［J］.Journal of Glaciology and Geocryology，2007，29（4）：503－508.［姚檀栋，蒲健辰，田立德，等.喜马拉雅山脉两段纳木那尼冰川正在强烈萎缩［J］.冰川冻土，2007，29（4）：503－508.］

［5］Kang Shichang，Chen Feng，Ye Qinghua，etal.Glacier retreating dramatically on the Mt.Nyainqentanglha during the last 40years［J］.Journal of Glaciology and Geocryology，2007，29（6）：869－873.［康世昌，陈锋，叶庆华，等.1970—2007年西藏念青唐古拉峰南、北坡冰川显著退缩［J］.冰川冻土，2007，29（6）：869－873.］

［6］Ren Jiawen，Qin Dahe，Jing Zhefan.Climatic warming causes the glacier retreat in Mt.Qomolangma［J］.Journal of Glaciology and Geocryology，1998，20（2）：184－185.［任贾文，秦大河，井哲帆.气候变暖使珠穆朗玛峰地区冰川处于退缩状态［J］.冰川冻土，1998，20（2）：184－185.］

［7］Geng Zhexin，Hou Shugui，Zhang Dongqi，etal.A high－resolution ice core record from Mount Qomolangma since 1844 AD［J］.Journal of Glaciology and Geocryology，2007，29（5）：694－703.［耿志新，侯书贵，张东启，等.1844AD以来珠穆朗玛峰地区大气环境变化高分辨率冰芯记录［J］.冰川冻土，2007，29（5）：694－703.］

［8］Ye Q H，Zhong Z W，Kang S C，etal.Monitoring glacier and supra－glacier lakes from space in Mt.Qomolangma region of the Himalayas on the Tibetan Plateau in China［J］.Journal of Mountain Science，2009，6（3）：211－220.

［9］Ren Jiawen，Qin Dahe，Kang Shichang，etal.Glacier variations and climate warming and drying in the central Himalayas［J］.Chinese Science Bulletin，2003，49（1）：65－69.［任贾文，秦大河，康世昌，等.喜马拉雅山中段冰川变化及气候暖感化特征［J］.科学通报，2003，48（23）：2478－2482.］

［10］Che Tao，Li Xin，Mool P K，etal.Monitoring glaciers and associated glacial lakes on the east slope of Mt.Xixabangma from remote sensing images［J］.Journal of Glaciology and Geocryology，2005，27（6）：801－805.［车涛，李新，Mool P K，等.希夏邦马峰东坡冰川与冰川湖泊变化遥感监测［J］.冰川冻土，2005，27（6）：801－805.］

［11］Guo Liuping，Ye Qinghua，Yao Tandong，etal.The glacial landforms and the changes of glacier and lake area in the Mapam Yumco Basin in Tibetan Plateau based on GIS［J］.Journal of Glaciology and Geocryology，2007，29（4）：517－524.［郭柳平，叶庆华，姚檀栋，等.基于GIS的玛旁雍措流域冰川地貌及现代冰川湖泊变化研究［J］.冰川冻土，2007，29（4）：517－524.］

［12］Li Zhen，Sun Wenxin，Zeng Qunzhu.Deriving glacier change information on the Xizang（Tibetan）Plateau by integrating RS and GIS techniques［J］.Acta Geographica Sinica，1999，54（3）：263－268.［李震，孙文新，曾群柱.综合利用RS和GIS方法提取青藏高原冰川变化信息［J］.地理学报，1999，54（3）：263－268.］

［13］Lu Anxin，Yao Tandong，Liu Shiyin，etal.Glacier change in the Geladandong area of the Tibetan Plateau monitored by remote sensing［J］.Journal of Glaciology and Geocryology， 2002，24（5）：559－562.［鲁安新，姚檀栋，刘时银，等.青藏高原各拉丹东地区冰川变化的遥感监测［J］.冰川冻土，2002，24（5）：559－562.］

［14］Liu Shiyin，Shangguan Donghui，Ding Yongjian，etal.Variation of glaciers studied on the basis of RS and GIS reassessment of the changes of the Xinqingfeng and Malan Ice Caps in the Northern Tibetan Plateau［J］.Journal of Glaciology and Geocryology，2004，26（3）：244－252.［刘时银，上官冬辉，丁永建，等.基于RS与GIS的冰川变化——青藏高原北侧新青峰与马兰冰帽变化的再评估［J］.冰川冻土，2004，26（3）：244－252.］

［15］Fu Xinfeng，Yang Shengtian，Liu Changming.Method for computation of potential evapotranspiration in Yarlung Tsangpo River Basin［J］.Water Resources and Hydropower Engineering，2006，37（8）：5－8.［付新峰，杨胜天，刘昌明.雅鲁藏布江流域潜在蒸散量计算方法［J］.水利水电术，2006，37（8）：5－8.］

［16］Li Donghai，Shen Weishou，Zou Changxin，etal.Earth erosion characters in the source area of the Yarlung Zangbo［J］.Journal of Ecology and Rural Environment，2010，26（1）：25－3.［李东海，沈渭寿，邹长新，等.雅鲁藏布江河源区土壤侵蚀特征［J］.生态与农村环境学报，2010，26（1）：25－30.］

［17］Bindschadler R，Dowdeswell J，Hall D，etal.Glaciological applications with Landsat imagery：Early assessments［J］.Remote Sensing of Environment，2001，78：163－179.

［18］Zhang Minghua.Extracting the temperate glacier information in the mount Namjagbarwa Tibet autonomous Region，based on ETM＋Image［J］.Journal of Glaciology and Geocryology，2005，27（2）：226－232.［张明华.基于ETM＋影像的西藏南迦巴瓦峰地区海洋性冰川信息提取［J］.冰川冻土，2005，27（2）：226－232.］

［19］Khromova T E，Osipova G B，Tsvetkov D G，etal.Changes in glacier extent in the eastern Pamir，Central Asia，determined from historical data and ASTER imagery［J］.Remote Sensing of Environment，2006，102：24－32.

［20］Khalsa S J S，Dyurgerov M B，Khromova T，etal.Spacebased mapping of glacier changes using ASTER and GIS tools［J］.IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing，2004，42（10）：2177－2182.

［21］Fujita K，Nakawo M，Fujii Y，etal.Change in glaciers in Hidden Valley，Mukut Himal，Nepal Himalayas，form 1974 to 1994［J］.Journal of Glaciology，1997，43（145）：583－588.

［22］Fujita K，Kadota T，Rana B，etal.Shrinkage of Glacier AX010in Shorong region，Nepal Himalayas in the 1990s［J］.Bulletin of Glaciological Research，2001，18：51－54.

［23］Zhao Yahui.Scientific expedition into Mt.Qomolangma found that the glacier retreat in the north slope of Mt.Qomolangma is serious［EB／OL］.2005－05－1.［赵亚辉.珠峰科考发现珠峰北坡冰川退缩严重［EB／OL］.2005－05－11、http：／／WWW.China.org.cn／chinese／TEC－c／863452.htm］

［24］Wei Zhigang，Huang Ronghui，Dong Wenjie.Interannual and interdecadal variations of air temperature and precipitation over the Tibetan Plateau［J］.Chinese Journal of Atmospheric Sciences，2003，27（2）：157－170.［韦志刚，黄荣辉，董文杰.青藏高原气温和降水的年际和年代际变化［J］.大气科学，2003，27（2）：157－170.］

［25］Xu Ying，Ding Yihui，Li Dongliang.Climatic change over Qinghai and Xizang in 21st Century［J］.Plateau Meteorology，2003，22（5）：451－457.［徐影，丁一汇，李栋梁.青藏地区未来百年气候变化［J］.高原气象，2003，22（5）：451－457.］

［26］Li Lin，Zhu Xide，Qin Ningsheng.Study on temperature variations and its anomaly pattern over Qinghai－Xizang Plateau［J］.Plateau Meteorology，2003，22（5）：524－530.［李林，朱西德，秦宁生.青藏高原气温变化及其异常类型的研究［J］.高原气象，2003，22（5）：524－530.］

［27］Du Jun.Change of temperature in Tibet Plateau from 1961to 2000［J］.Acta Geographica Sinica，2001，56（6）：682－690.［杜军.西藏高原近40年的气温变化［J］.地理学报，2001，56（6）：682－690.］

［28］Wu Shaohong，Yin Yunhe，Zheng Du，etal.Climate changes in the Tibetan Plateau during the last three decades［J］.Acta Geographica Sinica，2005，60（1）：3－11.［吴绍洪，尹云鹤，郑度，等.青藏高原近30年气候变化趋势［J］.地理学报，2005，60（1）：3－11.］

［29］Pu Jianchen，Yao Tandong，Wang Ninglian，etal.Fluctuations of the glaciers on the Qinghai－Tibetan Plateau during the past century［J］.Journal of Glaciology and Geocryology，2004，26（5）：517－522.［蒲健辰，姚檀栋，王宁练，等.近百年来青藏高原冰川的进退变化［J］.冰川冻土，2004，26（5）：517－522.］

［30］Liu Shiyin，Xie Zichu，Liu Chaohai，etal.Glacier mass bal－ance and fluctuation［M］／／Shi Yafeng etal.Glaciers and Their Environment in China：The Present，Past and Future［M］.Beijing：Science Press，2000：101－103.［刘时银，谢自楚，刘潮海，等.冰川物质平衡与冰川波动［M］／／施雅风.中国冰川与环境——现在、过去和将来［M］.北京：科学出版社，2000：101－103.］

［31］Jiao Keqin，Jing Zhefan，Han Tianding，etal.Variation of the Glacier No.1at the headwaters of theÜrümqi River in the Tianshan Mountains during the past 42years and its trend prediction［J］.Journal of Glaciology and Geocryology，2004，26（3）：253－260.［焦克勤，井哲帆，韩添丁，等.42 a来天山乌鲁木齐河源1号冰川变化及趋势预测［J］.冰川冻土，2004，26（3）：253－260.］

［32］LüYuxiang，Wang Genxu.Response of runoff variation to climate change in Hailuogou drainage basin in Gongga Mount in 1990—2007［J］.Journal of Glaciology and Geocryology，2008，30（6）：960－966.［吕玉香，王根绪.1990—2007年贡嘎山海螺沟径流变化对气候变化的响应［J］.冰川冻土，2008，30（6）：960－966.］

［33］Nie Yong，Zhang Yili，Liu Linshan，etal.Monitoring glacier change based on remote sensing in the Mt.Qomolangma National Nature Preserve，1976—2006［J］.Acta Geographica Sinica，2010，65（1）：13－28.［聂勇，张镱锂，刘林山，等.近30年珠穆朗玛峰国家自然保护区冰川变化的遥感监测［J］.地理学报，2010，65（1）：13－28.］

刘晓尘1， 效存德1，2

（1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室，甘肃兰州 730000；2.中国气象科学研究院气候系统研究所，北京 100081）

Preliminary Study of the Jiemayangzong Glacier and Lake Variations in the Source Regions of the Yarlung Zangbo River in 1974—2010

LIU Xiao－chen1， XIAO Cun－de1，2

（1.StateKeyLaboratoryofCryosphericSciences，CAREERI，CAS，LanzhouGansu 730000，China；2.Instituteof ClimateSystem，ChineseAcademyofMeteorologicalScience，Beijing 100081，China）

Abstract：Glaciers and lakes on the Tibetan Plateau play an important role in the earth's climatic system.Using 3Stechnology，the variations of Jiemayangzong Glacier and Lake in the last 37a（1974—2010）are analyzed.Based on topographic map in 1974and DEM derived from topographic map，TM，ETM＋and GPS data taken in 1990，2000，2005，2010and 2009，the changes of the glacier and the terminal lake in different periods were studied.Results show that the glacierized area has decreased 5.02%（from 21.78km2to 20.67 km2），the terminal of glacier has retreated 768m（in a rate of 21m⋅a－1）；Lake area has increased 63.7%（from 0.70km2 to 1.14km2），volume of the lake has increased about 9.8×106 m3.Moreover，meteorologica1record at Burang Station indicates that annua1mean air temperature has had a dramatic increase，while precipitation has obviously decreased in the past 37years；the warming／drying tendency of climate in this period is the major drive for the variations of Jiemayangzong Glacier and the terminal lake.More rapid glacial retreat and，probably，glacier－lake outburst would be expected if the climate warming and dry condition continue.

Key words：Jiemayangzong Glacier；3S；variation of glacier lake；Mann－Kendall

中图分类号：P343.6

文献标识码：A

文章编号：1000－0240（2011）03－0488－09

收稿日期：2011－01－21；

修订日期：2011－04－18

基金项目：国家重点基础研究发展计划（973计划）项目（2007CB411503）资助

作者简介：刘晓尘（1984—），男，河南浚县人，2011年在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所获硕士学位，现主要从事冰川遥感研究.E－mail：liuxiaochen0378＠163.com