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期刊信息/Journal information
冰川冻土
冰川冻土

程国栋

双月刊

1000-0240

edjgg@lzb.ac.cn；　shenyp@lzb.ac.cn

0931-4967248

730000

兰州市东岗西路320号 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所《冰川冻土》编辑部

冰川冻土/Journal Journal of Glaciology and GeocryologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是我国冰、雪、冻土和冰冻圈研究领域唯一的学报级期刊，支持在冰、雪、冻土和冰冻圈及全球变化基础研究和应用研究中具创造性，高水平和面向国民经济建设的新思想，新观点,新方法和新学说，为寒区国民经济建设服务。内容有：冰、雪、冻土的性质、过程及其控制；冰冻圈的资源与环境；冰冻圈与其他圈层的相互作用；寒区水文水资源； 寒区生态与建设；全球变化；寒区工程与减灾、防灾；寒区生物学；先进技术的应用。
正式出版
收录年代

    藏东南尼都藏布流域冰湖水量变化及潜在溃决诱因评估——以塔弄错为例

    祁苗苗刘时银高永鹏谢福明...
    1205-1219页
    查看更多>>摘要：藏东南尼都藏布流域冰雪崩、滑坡和泥石流等山地灾害频发,研究团队于2021年10月对流域内的塔弄错进行了水深测量和周边地貌环境调查.同时,利用短基线合成孔径雷达干涉测量(SBAS-InSAR)技术监测了尼都藏布流域的地表形变速率,以识别冰湖周边的潜在滑坡体、崩塌体等诱灾因素.最后,基于数值模型RAMMS和波浪传播模型,评估了不同情景下崩塌体入湖和水量变化对冰湖溃决风险的影响.结果表明,塔弄错的最大水深为29.45 m,平均水深为15.21 m,水量为1820842 m3.塔弄错周边5个不稳定区域的平均形变速率远高于其他区域,将来可能会成为触发塔弄错溃坝的外界诱因.模型模拟显示,塔弄错在入湖崩塌体质量增加或水量增加情况下,产生的洪峰流量、溃口深度和坝顶承受的压力均显著增加.因此,建议在冰湖溃决风险评估工作中重点关注周边有崩塌隐患点且水量持续增长的冰湖,并实时观测崩塌区的动态变化,为下游及时做好冰湖溃决洪水的避险提供预警信息.

    冰湖水深测量水量变化崩塌体入湖涌浪尼都藏布流域

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    青藏高原典型内流-外流盆地水力联系潜在变化研究

    李心如卢善龙王勇李明阳...
    1220-1232页
    查看更多>>摘要：近几十年来,随着全球气候变暖,冰川退缩、冻土消融、河流流量增加和湖泊扩张等成为青藏高原科学研究备受关注的热点问题.高原水系统的这些变化催生了内流湖泊漫溢并与外流水系重建水力联系的风险.为了探究青藏高原内流区湖盆与外流区水系重建水力联系的潜在风险,本文以卫星遥感数据和气象再分析数据为数据源,采用地统计分析方法,筛选出了青藏高原内流区26个与外流区具有潜在水力联系的湖泊流域盆地,并且分析了这些湖盆内的主要湖泊面积的变化以及与区域内关键气象参量(降水、气温和蒸发)之间的相关性特征.研究表明,研究遴选出的内流盆地湖泊水体整体扩张趋势显著.不同区域的湖泊水面面积变化与气温、降水等气象要素之间具有明显的差异性.其中,与气象要素变化具有强相关性(R2>0.5)的盐湖、班公错、泽错和雀莫错4个湖泊中,盐湖已于2019年与长江源支流水系重建水力联系并外溢;其他3个湖泊在无突发极端气象或地质灾变的情况下,在未来30年内无外溢的风险.本研究有助于理解在全球气候变化影响下,青藏高原河湖水系的变化过程规律及科学地预防和应对潜在的灾害风险.

    内流盆地外流水系湖泊外溢水力联系重建青藏高原

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    气候变暖背景下青海三江源区季节冻土冻融特征研究

    李万志马海玲庞昕玮白文蓉...
    1233-1241页
    查看更多>>摘要：青海三江源区是全球气候变化的敏感区和生态环境脆弱区,目前正面临着冻土退化的问题.本研究基于三江源区18个国家气象站1961—2021年气象观测资料,对气候变暖前后季节冻土冻融特征进行对比分析.结果表明:三江源区年平均气温为-0.34℃,呈东高西低分布,总体以0.38℃·(10a)-1的速率上升,并在1997年发生突变,突变后气温显著升高.平均年最大季节冻结深度为142.5 cm,自西北向东南减小,总体以2.4 cm·(10a)-1速率退化,与变暖前相比减少了11 cm.平均地表冻结初日为10月24日,以1.0 d·(10a)-1速率推迟,平均地表冻结终日为5月18日,以3.3 d·(10a)-1速率提前,与变暖前相比,地表冻结终日提前了12 d,地表冻结初日推迟了14 d.季节冻土平均冻结时间为133.9 d,呈西高东低分布,总体以1.9 d·(10a)-1速率减少,与变暖前相比减少了8.8 d.年最大冻结深度及冻结时间分别在2004年和2002年发生突变,相比气温均有一定滞后.这说明,季节冻土在受气温变化影响同时,还受地形、人类活动等其他因素影响.该研究揭示了三江源区季节冻土冻结作用弱化的现象,研究成果可为应对气候变化、工程建设等提供参考.

    气候变暖季节冻土季节冻结期年最大季节冻结深度三江源区

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    青藏高原中部可可西里热融滑塌发育特征及灾害效应

    姚苗苗林战举范星文兰爱玉...
    1242-1253页
    查看更多>>摘要：受青藏高原暖湿化气候的影响,高原中部的可可西里多年冻土呈现快速的退化状态,并由此诱发大量的热喀斯特地貌发育.热融滑塌作为多年冻土区最为典型的热喀斯特地貌,其快速发育是多年冻土响应气候及环境变化的指示器.考察发现热融滑塌的快速发育对区域环境及重大基础设施均具有显著的灾害效应,但由于缺乏高精度的空间数据,对这一区域热融滑塌的分布特征缺乏细致的研究.本研究基于高分系列卫星产品影像资料解译,并结合2021年野外调查验证,开展了可可西里地区热融滑塌分布特征及灾害效应研究.研究结果表明:全区共发育热融滑塌1734个,总面积约30.82 km²,主要分布在海拔4700～4800 m的丘陵山区缓坡地带,其中4°～6°的坡面热融滑塌分布最多,约占总数量的32％,总面积的38％.由于坡向对地表热量分布及地下冰赋存条件的影响,对热融滑塌分布影响较大,北坡(N)及东北坡(NE)分布较多,约占59％.广泛发育的热融滑塌不仅对寒区生态环境、水环境、气候环境有重要的影响,也对重大基础设施及藏区居民生命财产具有灾害效应.本研究对可可西里地区未来工程规划及国家公园建设具有重要的指导意义.

    可可西里多年冻土热融滑塌灾害效应

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    东昆仑木孜塔格峰地区冰湖演变与冰川物质亏损

    车彦军陈丽花谷来磊张明军...
    1254-1265页
    查看更多>>摘要：冰湖接触型冰川的"湖-冰"相互作用显著,且共同作用于高山区水循环过程,在山区涵养水源、调节径流、维护生态多样性等方面发挥重要作用.本文基于Landsat遥感影像和ERA5-Land再分析资料,对东昆仑木孜塔格峰冰川区冰湖演变、冰川物质平衡进行了探讨.结果表明,木孜塔格峰冰川区冰湖主要分布于海拔5275～5400 m,多为冰川阻塞湖.1990—2020年分布有冰湖16个,其中,冰川5Y624E0022和5Y624F0020阻塞形成的两个冰湖分别发生3次和2次冰湖溃决事件.两湖均为周期性溃决冰湖,前者于1999年和2001年发生较大规模冰湖溃决,溃决前面积分别为(0.250±0.044)km2、(0.500±0.097)km2,溃决水量分别为(0.014±0.003)km3、(0.026±0.006)km3;后者为2000年形成的冰川阻塞湖,溃决前面积为(0.110±0.030)km2,同年溃决,水量为(0.006±0.002)km3.期间,冰湖数量有所增加,面积和储量均有减少趋势.然而,2000—2010年冰川累积物质平衡呈增加趋势,2010—2020年呈减少趋势,且有冰湖接触型冰川年均物质平衡呈显著的减小趋势(-0.024 m w.e.·a-1),略大于无冰湖接触型冰川的减小趋势(-0.022 m w.e.·a-1).此外,冰川热融侵蚀和冰崩作用使得冰鳞川和木孜塔格冰湖与冰川相连位置分别加速退缩了0.65 km、0.28 km.总之,该地区冰湖正处于数量增加、冰湖空间扩张阶段,其加速了母冰川的物质亏损.

    冰湖冰川物质平衡木孜塔格峰东昆仑

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    湖-冰接触型冰湖水温变化特征及影响因素

    雷东钰王欣魏俊锋张勇...
    1266-1275页
    查看更多>>摘要：湖-冰接触型冰湖水温影响入湖冰川融水量和冰碛坝温度,对研究冰川消融和冰碛坝稳定性具有重要意义.本文基于2012—2021年对龙巴萨巴湖现场水温观测等数据,探讨冰前湖水温变化特征及影响因素.研究发现,在观测的10～200 cm深度,冰前湖水温与气温密切相关,但冰川融水的汇入影响显著.夏季受大量冰川融水汇入的影响,夏季水温均值在4℃左右,湖水无明显分层现象;在日水温>4℃时,冰湖水温主要受太阳辐射强度和日间天气条件影响,形成日间热分层现象.冬季则具有明显温度分层.龙巴萨巴湖年结冰期主要受夏季水温和冰川补给量影响,大约从10月下旬至次年5月下旬,年结冰期约200天;湖冰厚度变化显著,2月份湖冰最厚,一般在100～200 cm之间.冰湖水温的变化,通过湖水-坝体热交换对坝体内部温度场产生影响,进而影响坝体冻融状态及稳定性.

    冰湖水温影响因素龙巴萨巴湖

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    1974—2020年海螺沟冰川变化遥感监测

    赵丹张志刚张起鹏
    1276-1287页
    查看更多>>摘要：位于青藏高原东南边缘的海螺沟冰川是典型的季风海洋性冰川,对气候变化响应极为敏感,研究海螺沟冰川现状及变化趋势具有重要的现实意义.本文以Landsat系列遥感影像为数据源,基于遥感和地理信息技术,采用波段比值阈值法和目视解译相结合的方法提取1974年、1991年、2000年、2009年、2020年5期冰川边界,并结合数字高程数据分析了在全球变暖大背景下近46年来海螺沟冰川长度、总面积、表碛覆盖范围和不同朝向冰川覆盖单元变化特征.结果表明:(1)1974—2020年冰川长度缩短1087 m,年平均退缩速率为0.15％,其中,2000年后冰川末端退缩速度不断加快.(2)1974—2020年冰川面积减少0.55 km2,面积变化率为-2.19％,年平均退缩率为0.05％,其中2000—2009年减少最多,约为0.23 km2,面积变化率为-0.93％,年平均退缩率为0.10％.(3)不同朝向冰川也呈不同程度的退缩状态,其中偏东向冰川面积萎缩速率最快.冰川分布呈东多西少、南多北少的特点,且各朝向冰川面积分布与1974—2020年对应朝向面积总萎缩量存在正相关关系.(4)自2000年后海螺沟冰川西北部、东北部和西南部表碛覆盖面积不断增大,预测未来海螺沟冰川表碛将处于持续扩张的状态.

    海螺沟冰川变化遥感监测RSGIS

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    1961—2021年叶尔羌河流域克亚吉尔冰湖溃决洪水变化特征

    努尔比亚·吐尼牙孜米日古丽·米吉提毛炜峄迈尔丹江·米吉提...
    1288-1299页
    查看更多>>摘要：叶尔羌河流域冰湖溃决洪水致灾严重,在全球变暖背景下建立完善冰湖溃决洪水数据库,掌握其变化规律是开展冰湖研究和洪水危险性评估、风险管理的基础.基于水文径流数据、科考资料及洪水灾情资料,建立了1961—2021年叶尔羌河流域克亚吉尔冰湖溃决洪水数据库,利用线性趋势、R/S分析、累积距平、Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析等方法分析了冰湖溃决洪水的频次、洪峰流量变化特征,基于多概率分布函数估算了不同重现期情景下的洪峰流量并对其进行了危险性评估.结果表明:叶河流域克亚吉尔冰湖溃决洪水出现频次和洪峰流量在月分布上均呈单峰型,8—9月溃决洪水风险全年最高.1961—2021年克亚吉尔冰湖溃决洪水频次线性变化趋势不明显,呈现高、低交替变化的年代振荡特征,洪峰流量则呈现显著线性减少趋势,其减少速率为15.5 m3·s-1·a-1,对于洪水资源化利用而言利大于弊.对于19a准周期,短期内克亚吉尔冰湖溃决洪水发生频次处于低位,风险较低,并将持续下降到2027年左右,此后进入下一个上升阶段.虽然21世纪初受全球气候变化影响,克亚吉尔冰湖溃决洪水出现短暂的高频期,但这仍不能改变其振荡减少为主的长期变化特征.克亚吉尔冰湖溃决洪水在5a一遇重现期情景下有一定的致灾风险,10a及以上不同重现期情景下致灾风险极高.建议后期加强对叶尔羌河克亚吉尔冰湖的动态监测、风险评估以及冰湖溃决突发洪水机理研究,加快水利工程建设力度,趋利避害、提高流域防洪减灾能力.

    叶尔羌河克亚吉尔冰湖冰湖溃决突发洪水洪水危险性评估和管理

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    基于动力过程的冰湖溃决洪水侵蚀演化特征研究

    任思宇姜亮翟胜强叶晓华...
    1300-1313页
    查看更多>>摘要：冰湖溃决洪水具有范围广、持续时间长、危害大并经常伴随有泥石流发生等特点.目前针对冰湖溃决洪水动力演化特征的定量研究相对匮乏.为此,对次仁玛错冰湖溃决洪水灾害演化特征进行研究,以实地调查及多期遥感影像为基础,并采用泥沙输移模型和水动力模型耦合方法揭示冰湖溃决洪水侵蚀演化特征.模型基于精度为12.5 m的数字高程(DEM)地形数据,模拟反演1981年次仁玛错冰湖溃决洪水动力演化过程,与实测结果进行对比,验证模型的适用性和可行性,并对冰湖再次溃决进行预测分析,定量评价冰湖溃决洪水在演进过程中流深、流速、侵蚀和沉积特征.溃决洪水在演进过程中对章藏布支沟冰碛物及下游沟岸松散坡积物进行冲刷侵蚀,高含沙洪水逐渐演化为稀性泥石流,在707滑坡处流深8～10 m,最大流速13.7 m·s-1,侵蚀深度8～9 m.稀性泥石流在主沟沉积形成堰塞坝,坝高9～11 m,短暂堵塞波曲河.稀性泥石流对樟木口岸下游滑坡群坡脚进行冲刷侧蚀,侵蚀深度约10～13 m,易引发大规模次生灾害,稀性泥石流到达水电站处,淤埋水电站进水口,导致水电站失效.整体来看,溃决洪水在演进过程中,洪水对上游沟床及沟岸进行强烈的侵蚀夹带,洪峰流量增强,在中游,稀性泥石流对沟岸进行侧蚀,在沟道狭窄处流速增大,下切侵蚀增强,在沟道宽阔处,流速降低,固体物质沉积,整体达到冲淤平衡,洪峰流量随距离逐渐衰减,至下游,沟道地形开阔,流速放缓,稀性泥石流逐渐沉积,同时对沟道两岸进行侧蚀,整体为沉积.模型可以良好地揭示冰湖溃决洪水灾害侵蚀演化动力特征.

    次仁玛错冰湖溃决洪水演进动力过程侵蚀数值模拟

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    京新高速(G7)新疆伊吾—木垒段风吹雪特征及危险度评价

    王瑞祥魏静刘佳昕闫志越...
    1314-1326页
    查看更多>>摘要：位于新疆东天山北麓新建成的京新高速公路(G7)新疆伊吾—木垒段项目,跨越了北温带大陆干旱区、寒温带亚干旱区、亚寒带亚干旱区等气候区,经过山前冲洪积平原、剥蚀—堆积微丘区、台地、山间盆地低中山以及湖相沉积平原等地形地貌区域,通过对复杂的气象条件和多样的地形地貌以及对雪害的初步调查,结果表明:项目建设和运营中面临的主要问题是风吹雪灾害.本文通过风速风向远程监测、卫星遥感以及冬季现场雪情调查等多种研究方法,发现该公路沿线雪密度小、风向多变、风速大小和降雪量分布不均匀等易造成风吹雪灾害的特征,指出了风力强和降雪量大的路段范围.基于模糊综合评价法,建立适合于本条高速公路的风吹雪危险度评价模型,模型中考虑并选取自然和工程方面的8项影响因素,将这些影响因素与危险度评价指标形成隶属函数矩阵,根据隶属度最大原则对风吹雪危险度进行了评价,划分了京新高速(G7)新疆伊吾—木垒段的风吹雪路段危险度,模糊评价结果与现场雪情调研吻合较好,最后结合风吹雪最危险地段的路基形式,给出调整或增设防雪设施的建议.研究成果可为京新高速公路(G7)新疆段采取防风雪措施提供理论指导,为交安设施的动态调整和完善提供技术支持,这对保障寒区高速公路冬季运营安全及防灾减灾具有重要意义.

    高速公路风吹雪模糊综合评价危险度护栏积雪平台

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