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研究:30年間全球冰湖擴張滯留的冰川融水,相當於0.3mm的海平面上升水量

2024-08-31科學
冰湖的快速形成擴張以及冰湖潰決洪水災害是過去幾十年全球環境變化最為突出的特征之一。近日,澎湃新聞從中國科學院青藏高原研究所處了解到,該所研究團隊發現:1990–2020年間,因冰湖擴張而滯留的冰川融水達到117.1±31.5km3,相當於0.3mm的海平面上升水量。
冰湖在區域水資源分配和碳迴圈中有著重要作用,同時又極具潰決風險,對下遊的社群和基礎設施安全造成嚴重威脅。完整的冰湖向量數據是分析和評估冰湖潰決風險的基礎,但是當前全球尺度的冰湖資料庫構建還非常不完整,在各區域上因制圖示準不一致而無法做到綜合分析。冰湖在全球的分布和變化特征,以及與氣候變暖之間的聯系仍然未得到充分揭示。
第二次青藏科考「亞洲水塔動態變化與影響」任務「亞洲水塔變化及其廣域效應」專題、中國科學院青藏高原研究所環境變化與多圈層過程團隊依托高精度、標準化的制圖工作,綜合研究了全球冰湖分布變化及其驅動因素,厘清了當前全球不同型別冰湖的活動特征、對海平面上升的潛在影響、對氣候變暖和冰川消融的響應等問題。
研究結果表明:(1)2020年全球共有71000多個冰湖,總面積為21770.9±544.2km2,總體積為1,280.6±354.1km3,相當於海平面上升3.45mm的水量。自1990年以來,全球冰湖的數量、面積和體積分別增長了54%、11%和9%。
(2)1990–2020年間,因冰湖擴張而滯留的冰川融水達到117.1±31.5km3,相當於0.3mm的海平面上升水量。盡管這一數值僅占全球同時期冰川物質損失量的1.55%,但在部份區域所占比例可達10%。
(3)從建立的全球冰湖向量數據中分離出了冰壩湖,2020年全球共有4733個,總面積3310.8±72.7km2,總體積175.8±67.1km3。由於冰壩湖經常發生潰決洪水,其數量、面積和體積並不總是在同步增加,格陵蘭島北部、阿拉斯加、加拿大北極北部等地區的冰壩湖面積均在減小。
(4)全球冰湖的空間演化模式與大尺度年代際的冰川變化模式相吻合,大量的冰前湖因冰川退縮和融水增加而擴張,冰壩湖則受到冰川減薄的影響而出現異質性變化。在整個冰湖制圖與分析過程中,排除了與冰湖處於同一地理區位的非冰川補給湖,全球尺度上這類冰湖在2020年的數量近80000個,總面積為5,976.3364km2,其變化符合降雨驅動的空間變化模式。
上述研究成果以「Heterogeneous changes in global glacial lakes under coupled climate warming and glacier thinning」為題,近期在國際期刊【Communications Earth & Environment】上發表。中國科學院青藏高原研究所與蘭州大學聯培博士生張太剛為第一作者,王偉財研究員和安寶晟正高級工程師為通訊作者。該研究得到第二次青藏高原綜合科學考察研究(2019QZKK0208)、國家自然科學基金(U23A2011)等計畫的支持。
圖1 2020年全球冰湖分布以及對海平面上升的潛在影響 本文圖均為 中國科學院青藏高原研究所網站 圖
圖2 全球冰壩湖以及冰壩湖潰決洪水的分布特征
圖3 1990-2020年間全球冰湖、非冰川補給湖、冰川物質平衡以及降雨的空間變化模式
澎湃新聞記者 王選輝
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