冰川湖溃决洪水风险是一个全球性的问题,尤其是在高山区。冰湖溃决洪水(GLOF)是由冰川成因湖泊突然而迅速的大量排水而引起的突发性洪水。自1990年以来,全球冰川湖的数量和面积呈显著上升趋势,冰川湖溃决洪水(GLOF)风险正在不断增加。由于冰川湖溃决洪水具有爆发突然、破坏力大、影响范围广的特点,常给下游地区人民生命财产和基础设施带来极大破坏。因此,系统开展冰川湖地理分布、形成演变过程和物理特性研究,对积极防御冰川湖溃决洪水风险、减轻洪水破坏具有重要的现实意义。
中国科学院新疆生态与地理研究所陈亚宁团队基于多时相Landsat序列遥感影像和Sentinel-2A/2B影像数据,提取了近30年中亚天山地区的冰川湖数据,分析了冰川湖的时空演变特征。同时,利用改进的冰湖溃决洪水灾害和风险评估模型,对中亚天山当前和未来不同情景下GLOF灾害水平和风险水平进行了评估。研究结果显示,中亚天山地区的冰川湖主要分布在中天山和西天山,占整个天山地区冰川湖数量的75%。在过去的30年间(1990 ~ 2023年),天山地区冰川湖的数量由1990年的1837个增加到2023年的4557个,增加了148%;面积由1990年的119.73Km2增加到2023年的205.73Km2,扩张了64.32%,其中,以冰川末端冰碛湖扩张为主。对于GLOF风险,西天山的GLOF风险性最高,发生GLOF的高风险或极高风险值是其它区域的3-4倍;东天山地区虽然冰川湖面积小、数量少,但约有1/2的冰川湖存在GLOF的高危害或较高危害水平;北天山高危害水平的冰湖约占30.91%。到21世纪中叶,随着气候进一步变暖,天山地区的GLOF风险和潜在威胁将进一步加大,风险区域也将增多,尤其在天山西部地区。本研究可为下游地区防灾减灾提供科学数据和决策依据。
相关研究成果以“Risk assessment of glacial lake outburst flood in the Central Asian Tienshan Mountains”为题在线发表于国际地学领域期刊npj Climate and Atmospheric Science。陈满硕士研究生为论文第一作者,陈亚宁研究员和方功焕副研究员为共同通讯作者。该研究得到中国科学院国家自然科学基金项目(42130512,42071046)和中国科学院B类先导项目(XDB 0720402)的资助。
图1. 天山地区冰碛湖溃决洪水风险与灾害水平
版权所有:荒漠与绿洲生态国家重点实验室 Copyright.2022 电话:0991-7823174 E-mail:pantt@ms.xjb.ac.cn
地址:中国·新疆乌鲁木齐市北京南路818号 邮编:830011 新ICP备06001700号-17 新公网安备 65010402001676号