中新網(wǎng)北京3月7日電 (記者 孫自法)亞洲高山區(qū)發(fā)育著規(guī)模僅次于南極和北極的冰川，其形成冰湖的水位年際怎樣變化？如何影響環(huán)境和下游地區(qū)？

　　中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所三極觀測(cè)與大數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中外合作伙伴，最新完成“亞洲高山區(qū)冰湖水位空間格局與變化速率”研究顯示，2019年至2023年間，亞洲高山區(qū)442個(gè)冰湖的水位年際變化整體處于動(dòng)態(tài)平衡。

　　這項(xiàng)高山冰湖領(lǐng)域的重要研究，由中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所李新、鄭東海研究員領(lǐng)銜，與蘭州大學(xué)、中南大學(xué)和英國(guó)利茲大學(xué)、奧地利格拉茨技術(shù)大學(xué)的科研同行合作完成，成果論文近日在綜合性學(xué)術(shù)期刊《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》(NSR)發(fā)表。

　　有何發(fā)現(xiàn)

　　論文第一作者、中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所與蘭州大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生汪贏政介紹說(shuō)，基于2019年至2023年相關(guān)衛(wèi)星的激光和雷達(dá)測(cè)高數(shù)據(jù)，以及周期波動(dòng)模型，本項(xiàng)研究系統(tǒng)測(cè)量了亞洲高山區(qū)冰湖水位空間格局、年際變化速率及年內(nèi)波動(dòng)幅度，并解析其環(huán)境驅(qū)動(dòng)機(jī)制。

　　研究結(jié)果顯示，2019年至2023年間，亞洲高山區(qū)442個(gè)冰湖的水位年際變化整體處于動(dòng)態(tài)平衡。不同區(qū)域的冰湖水位變化存在顯著差異，尤其是中/東喜馬拉雅、天山西北部和念青唐古拉山區(qū)域的冰湖水位呈上升趨勢(shì)，而準(zhǔn)噶爾阿拉套、東昆侖山等地區(qū)則表現(xiàn)為水位下降；冰湖水位年內(nèi)波動(dòng)幅度均值為0.58±0.06米，中值為0.29±0.02米；空間上，中喜馬拉雅、天山西北部等區(qū)域的水位波動(dòng)較為劇烈。

　　分析發(fā)現(xiàn)，冰湖水位的年際變化速率受冰湖封閉狀態(tài)和冰川影響，而年內(nèi)波動(dòng)幅度受年內(nèi)降水和地形坡度控制。此外，水位變化顯著區(qū)域(中/東喜馬拉雅、念青唐古拉山及天山西北部)與歷史冰湖潰決洪水(GLOF)事件高發(fā)區(qū)高度重合，凸顯水位監(jiān)測(cè)對(duì)理解冰湖潰決洪水的重要性。

　　為何研究

　　論文共同通訊作者李新和鄭東海研究員指出，亞洲高山區(qū)升溫速率是全球平均值的兩倍多，使得該區(qū)域冰川物質(zhì)加速消融，冰湖數(shù)量與面積顯著增加。此外，亞洲高山區(qū)下游密集分布著人口與基礎(chǔ)設(shè)施，使其成為全球最易受冰湖潰決洪水影響的地區(qū)。冰湖潰決洪水發(fā)生受冰川—冰湖—環(huán)境—壩體等多因素控制，其中冰湖水位變化會(huì)威脅壩體穩(wěn)定性。

　　冰湖水位的長(zhǎng)短期變化均是受水源流入與流出驅(qū)動(dòng)：長(zhǎng)期靜水壓力超限可致壩體破裂，觸發(fā)冰湖潰決洪水；崩塌、強(qiáng)降水等突發(fā)事件引起的水位瞬時(shí)激增，則通過(guò)涌浪越頂或破壞壩體，引發(fā)冰湖潰決洪水。

　　現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量雖可提供精確數(shù)據(jù)，但存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、資源消耗高等缺點(diǎn)，且僅能覆蓋低海拔地區(qū)的少數(shù)可接近冰湖。遙感技術(shù)憑借長(zhǎng)時(shí)序、廣覆蓋等優(yōu)勢(shì)，成為冰湖監(jiān)測(cè)的有效手段。當(dāng)前已有10年、5年甚至逐年的亞洲高山區(qū)冰湖面積研究，不過(guò)，冰湖水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)仍存不足，尤其是該地區(qū)冰湖分布范圍廣、數(shù)量多，且多為狹窄形狀的小型冰湖。

　　意義何在

　　李新表示，本項(xiàng)研究提出的遙感測(cè)量方法有望為全球冰湖水位監(jiān)測(cè)提供技術(shù)參考，所獲結(jié)果能夠量化冰川融水對(duì)冰湖容積變化的貢獻(xiàn)，并為冰湖潰決洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與潰決洪水模擬等提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

　　他認(rèn)為，此次研究意義主要體現(xiàn)為遙感技術(shù)創(chuàng)新和科學(xué)發(fā)現(xiàn)價(jià)值兩方面。遙感技術(shù)創(chuàng)新上，通過(guò)整合相關(guān)衛(wèi)星的激光與雷達(dá)測(cè)高數(shù)據(jù)，突破傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)局限，實(shí)現(xiàn)了對(duì)亞洲高山區(qū)442個(gè)冰湖的高精度、大范圍、長(zhǎng)時(shí)序水位監(jiān)測(cè)，為冰湖研究提供了全新技術(shù)路徑。

　　科學(xué)發(fā)現(xiàn)價(jià)值上，突破傳統(tǒng)僅關(guān)注冰湖面積變化的局限，首次系統(tǒng)揭示冰湖水位動(dòng)態(tài)特征，結(jié)果表明亞洲高山區(qū)冰湖水位總體呈動(dòng)態(tài)平衡，但中/東喜馬拉雅等地區(qū)水位上升與歷史冰湖潰決洪水高發(fā)區(qū)高度吻合，這一發(fā)現(xiàn)為冰湖潰決洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。(完)