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69期反咬一口一尾中特:氣候變化對天山“一號冰川”退縮 及烏魯木齊河徑流的影響

烏魯木齊氣象 2019-07-04 18:07:08

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天山“一號冰川”概況


天山“一號冰川”位于新疆天山中段的天格爾Ⅱ峰北坡烏魯木齊河河源,距烏魯木齊市120km,是世界上離城市最近的冰川,該冰川長2.4km,平均寬500m,面積1.85km2,最大厚度140m,由東、西兩支匯流而成的小冰斗山谷冰川組成。



氣候變暖的事實


據地處天山“一號冰川”自然?;で誦那拇笪鞴燈笳咀柿?,在全球變暖背景下,1961-2016年的56年里,“一號冰川”地區年平均氣溫總體以每年0.0281℃的速率呈顯著的上升趨勢,56年來已升高了1.6℃(圖1)。并且20世紀90年代后期以來氣候變暖呈明顯加快的趨勢,2016年平均氣溫升至有氣象觀測記錄以來的最高值,達3.5℃,較多年平均值偏高1.4℃。

1961-2016年,天山“一號冰川”消融期(按日平均氣溫穩定≥5℃日數計)以每年0.319天的速率呈顯著的延長趨勢(圖2),56年來已延長了17.9d。并且20世紀90年代后期以來延長速率也呈明顯加快的趨勢。


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氣候變暖對“一號冰川”退縮的影響



據中國科學院天山冰川觀測試驗站1962—2015年在同一地點對“一號冰川”消融變化情況拍攝圖片對比分析表明(圖3),20世紀60年代(1962年),“一號冰川”東、西兩支冰舌十分深厚、飽滿,二者末端完全交匯在一起且交匯面積很大;到20世紀80年代(1988年),冰川已明顯變薄,東、西兩支冰舌的末端雖仍然交匯,但交匯面積已大為縮小。1993 年東、西兩支冰舌已完全分離,之后越發“漸行漸遠”,冰舌末端距離逐漸增大,2009年以來末端距離增大的速率進一步加快。這說明,過去50多年天山“一號冰川”總體呈消融趨勢,并且20世紀90年代中后期以來消融速率有加快的跡象。

冰川平衡線是指冰川物質積累與消融達到動態平衡時的海拔高度,是體現冰川進退最直接的指標。根據中國科學院天山冰川觀測試驗站的冰川平衡線實測資料和大西溝氣象站氣象觀測資料相關分析表明,過去的50多年年天山“一號冰川”平衡線高度與年平均氣溫和日平均氣溫穩定≥5℃日數呈顯著的正相關。平均而言,年平均氣溫每升高1.0℃,“一號冰川”平衡線高度將抬升46.6m;全年日平均氣溫穩定≥5℃日數每延長一天,“一號冰川”平衡線高度抬升3.1m。結合1961-2016年“一號冰川”地區年平均氣溫、日平均氣溫穩定≥5℃日數的變化情況,可以證明,近半個世紀以來氣候變暖是導致“一號冰川”平衡線高度抬升、冰川退縮的主要成因。?

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天山“一號冰川”退縮對烏魯木齊河徑流的影響


源于天山“一號冰川”的烏魯木齊河是烏魯木齊市350多萬各族兒女的母親河,擔負著全市工農業生產、市民生活、城市綠化以及生態用水等總量的約65%。據英雄橋水文站資料, 20世紀60年代至80年代烏魯木齊河年徑流量變化趨勢不明顯, 20世紀 90年代受上游降水增多的影響徑流量明顯偏多。但進入21世紀以來雖降水量變化不明顯,但徑流量卻呈減少趨勢。


相關分析表明,烏魯木齊河年徑流量與“一號冰川”平衡線高度呈較顯著的負相關。平均而言,“一號冰川”平衡線高度每抬升1.0m,烏魯木齊河年徑流量將減少1.56×105m3。這說明,進入21世紀以來烏魯木齊河年徑流量減少很可能是由于冰川的退縮導致冰川融水對烏魯木齊河徑流的補給功能減弱的緣故。



對策建議


據IPCC(政府間氣候變化專門委員會)公布的數據,隨著溫室氣體的持續排放,21世紀全球氣候將繼續變暖,到本世紀末,全球氣溫還將升高1.1~6.4℃,新疆的升溫幅度為2.7~4.2℃。氣溫持續上升,將對冰川的消融產生不可逆轉的影響,據中國科學院寒旱所預測,未來的30~50年,天山“一號冰川”將消融殆盡,期間冰川融水對烏魯木齊河徑流的補充、調節和穩定功能將趨于減小直至消失。因此,可以預見的未來,烏魯木齊河徑流將總體呈減少的趨勢,且徑流的年際間不穩定性增大,對此,我們建議:

?(1)及早建立“‘一號冰川’自然?;で?,?;ひ浴耙緩瘧ā蔽誦牡奈諑襯酒牒由嫌蔚納肪?,減緩氣候變暖和人為活動對冰川消融的影響。

(2)提高對天山“一號冰川”地區和烏魯木齊河上游流域氣候變化的監測能力,為政府部門科學決策,制定該區域生態環境?;す婊褪凳┓槳柑峁┮讕?。

(3)加強人工影響天氣工作,加大對“一號冰川”地區及烏魯木齊河上游流域空中云水資源的開發力度,增加大氣降水量,增大對冰川物質補給和烏魯木齊河徑流的補充能力。


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