Climate Change Research Letters气候变化研究快报, 2012, 1, 44-50
Published Online April 2012 (https://www.doczj.com/doc/e95404933.html,/journal/ccrl)
Study on Recent Change of Glacier*
Zichu Xie1#, Yanan Dai1, Xin Wang2
1Resources and Environment Sciences College, Hunan Normal University, Changsha
2Department of Geography, Hunan University of Science & Technology, Xiangtan
Email: #xiezc@https://www.doczj.com/doc/e95404933.html,
Received: Mar. 12th, 2012; revised: Mar. 19th, 2012; accepted: Mar. 21st, 2012
Abstract: The global glacier area is 16 million km2 and there is 60 thousand km2 in China. The steady and high accu- racy information about the old climate and environmental change that stored in glaciers can be got by ice core studies. Chinese studies in ice core of alpine glacier has been equivalent to the world advanced level. The glacier responses to climate change sensitively, which mainly reflected in the fluctuation of mass balance, and there have 226 glaciers been monitored about glacier mass balance in the world. In recent decades it shows the increasing negative mass balance. The change information about the glaciers in vast area in recent decades can be got by comparing the satellite remote sensing data with the glacier inventory data. Preliminary results suggest that the glacier area in the northwestern China has retreated about 4.5% in recent thirty years, among which the edge of mountains retreats faster and the northwestern Tibet Plateau retreats the slowest. The tendency of glacier change can be forecasted by the application of the model of glacier system. That has no evident difference compared with that of the recent change of glacier.
Keywords: Ice Core Study; Mass Balance; Glacier Change; Forecast the Variation Tendency
冰川变化研究近况*
谢自楚1#，戴亚南1，王欣2
1湖南师范大学资源与环境科学学院，长沙
2湖南科技大学地理学，湘潭
Email: #xiezc@https://www.doczj.com/doc/e95404933.html,
收稿日期：2012年3月12日；修回日期：2012年3月19日；录用日期：2012年3月21日
摘要：全球冰川面积1600万km2，中国冰川面积约6万km2。冰川中储存了古代气候与环境变化的大量的精度高的信息，它可通过冰芯研究取得。中国在高山冰川的冰芯研究已处于世界前列。冰川对气候变化的反应敏锐，主要反映在物质平衡的波动上，全球现已有226条冰川进行了冰川物质平衡的监测。近数十年来表现为不断增大的负平衡。应用卫星遥感资料与冰川编目数据对比可以获得广大地区冰川近数十年的变化资料，初步结果表明，中国西北冰川面积在近30年中约退缩4.5%，其中边缘山脉退缩较快，青藏高原西北部退缩最慢。应用冰川系统模型可以预测冰川未来变化趋势，与冰川近期变化的实况对比，差别不大。
关键词：冰芯研究；物质平衡；冰川变化；趋势预测
1. 引言
全球冰川总面积约1600万km2，占地球陆地面积11%，冰川总储量约3000万km3，占全球淡水资源3/4，因此冰川是地球上五大圈层之一冰冻圈的主体，它在地球的环境演化中有着举足轻重的作用。冰川的存在不仅为人类提供最丰富的淡水储存，而且极大的影响地球上的水循环，海平面的升降，气候的分带及变化，
*基金项目：国家自然科学基金(41140004，40871043)，湖南省重点学科建设项目(2008001)；
#通讯作者。
以及地壳的均衡运动和地貌演化过程。因此冰川学是地球科学中不可或缺的重要内容[1]。
中国是世界上首先记录冰川现象的国家，早在公元629年，唐朝的玄奘开始了他漫长的西行南下取经的路径，他的弟子在途径天山的冰川作用区时，就对冰川的表面现象及遇到的雪崩情况作了生动的描述[2]，在欧洲，虽然早在13世纪，古冰岛人就有关火山爆发引起冰川洪水灾害的记述，但直到19世纪初才由瑞士人Agassiz在阿尔卑斯山建立了第一个冰川站，对冰川的物理性质进行了观测，开创了近代的冰川学。因此作为一门学科来说，冰川学建立的历史只有200多年。
冰川学发展的初期是以描述记载冰川的各种表现为主，到了20世纪中期，在对冰的物理性质进行实验研究之后，冰川学兴起地球物理研究方向，并成为国际性的研究对象，在第三次国际地球物理年(1957~ 1959)及国际水文十年(1965~1974)两次国际研究计划之后，突出了冰川学的水文研究方向。上世纪80年代以后，随着人们对由于人类活动引起的全球性气候与环境变化的认识加深，冰川学的研究便很快融汇到全球变化研究的大军中，这是因为冰川不仅是气候变化的最敏锐的指示者，也是过去气候与环境变化的准确记录者，而且还是气候与环境变化的重要反映者。
在全球冰川绝大部分集中在南极和北极格陵兰两大冰盖中，其余分布在极地岛屿和高山上，称为“小冰体”，它的面积只占全球的3.55%，储量不到全球冰川的0.4%。中国是世界上中低纬度山岳冰川最多的国家，冰川总面积60,000 km2，冰储量5600 km3，1958年，中国正式开始对现代冰川的研究，这比欧美国家迟得多，但在国家的支持和冰川学者的努力下，发展很快。初期偏重于冰川地理学方面研究[3,4]，在对中国各的山区冰川考察的基础上，完成了中国冰川的系统编目[5]。
进入上世纪90年代后，中国冰川学者紧跟国际冰川学发展的前沿领域，迅速发展冰川学的气候与环境方向的研究，建立了从冰芯与寒区环境扩大为冰冻圈科学国家重点实验室，同时又开展了对中国冰川的第二次全面调查。这些都为冰川对气候的响应研究提供了很好的平台，大量的研究成果在国际上出现，为国际冰川学研究做出了重大贡献[6]。2. 对气候与环境记录的研究
冰川是大气降雪在地球表面不断积累变质成冰，并且不断移动，在低处消融的自然体。在它的积累区保存了大量过去气候与环境变化的信息，如温度、降水、二氧化碳、甲烷、尘埃、化学物质，以及有机物质。这些信息的获得主要是通过在冰川上钻取冰芯，分析得到的，简称冰芯研究。极地冰盖中心冰的厚度达3000~4000 m，是数十至上百万年以来大气降雪逐年积累起来的，这里的冰芯中包含了远古以来连续的高分辨率的气候与环境变化的信息，突出的是采自南极中央俄罗斯东方站的冰芯。为取得这里的冰芯，从20世纪60年代开始便在那里打钻取样，经过多次挫折及停顿，和近半个世纪的努力，现在终于打透3700多m的冰层，到达封闭达2000多万年的冰下湖面。东方站冰芯记录提供的是全球范围的大气记录，冰芯的分析是俄罗斯与法国冰川学者合作完成的，其阶段性结果陆续多次发表。
图1中δD(%)反映的是大气温度的变化，可见在40多万年间，地球上经历了四次大的冰期–间冰期的气候转回变化，与此同时，大气中的二氧化碳(CO2)也发生了相应的变化，这个现象可似乎解释近代全球转暖与CO2增加有关，但冰川学者对此存在着很大分歧，从前几支冰芯记录来看，很难分辨δD与CO2谁因谁果，许多科学家认为CO2是因，δD是果，但有些科学家认为CO2滞后于δD的变化，认为应是温度变化是因，CO2的变化是果，它反过来又加剧了温度的变化，这个观点与目前认为CO2的增加是人类社会工业化以来大量燃烧化石产品的结果的认识还存在着矛盾，这有待科学家们深入研究。
受到深岩芯记录的鼓舞，许多国家联合或单独在南极和格陵兰冰盖相继进行钻取深钻孔冰芯的竞赛。中国南极的昆仑站位于南极中央最高点冰穹A，该处冰层厚度达4000 m以上，可望获得100万年以来的冰芯记录。
从20世纪80年代中期以来，中国便与美国合作在青藏高原的冰帽上开展冰芯研究。中国第一支祁连山的敦德透底冰芯，揭示了过去5000年的温度变化[7]，取自西昆仑山的古里雅冰芯，深达300多米的冰床，可以恢复末次间冰期以来的气候变化[8]，记录了在末次冰期至全新世过渡期间(新仙女木事件)温度
Figure 1. Four changes of climate from the ice core of the east station
图1. 东方站冰芯反映的四次气候
变化的剧烈性[9]。取自希夏邦马峰海拔7000 m 的达索普冰芯记录了过去400年印度夏季风降水变化历史
[10]
。现在青藏高原的冰芯研究遍及高原中、西、南部
许多著名的冰帽及高峰，如马兰雪山，普若普日冰原，慕士塔格峰，纳木那里峰，珠穆朗玛峰的东绒布冰川等，冰芯记录涉及二氧化碳、甲烷、大气沉降、大气污染等许多方面的信息，在山地冰川的冰芯研究方面中国已处于世界前列。
3. 冰川的物质平衡
当冰川的消融大于积累时，冰川的物质平衡产生
负值，冰川就要退缩，因此，物质平衡是控制冰川变化的直接因素。对有代表性冰川进行物质平衡的长期的有系统观测是监测冰川变化的有力手段。联合国环境署，(UNEP)和教科文组织(UNESCO)等在瑞士建立了世界冰川监测服务处(WGMS)长期系统收集全球有关冰川物质平衡、末端变化等资料，定期向世界发表，全球有冰川末端变化的冰川有1800多条，冰川物质平衡观测的冰川226条，观测系列最长的冰川多分布于欧洲[11]。
中国天山乌鲁木齐河源1号冰川从1959年起开始了对冰川物质平衡的系统观测，该冰川已被列入全
球重点监测冰川，现在已有物质平衡观测的冰川散布在祁连山、贡嘎山、唐古拉山，喜马拉雅山和念青唐古拉山等，虽然这些地区观测系列较短，但在物质平衡的理论研究方面取得不少进展，如提出季风和内陆冰川属于暖季补给型冰川[12]，零平衡高度处的物质平衡等于整个冰川的平均物质平衡[13]等，乌鲁木齐河源1号冰川半世纪以来冰川物质平衡长期为负值，并有增大的趋势与冰川末端的退缩及冰川面积的减少十分对应[14]。
根据WAMS提供的有关物质平衡的资料，有的冰川学者对1960年以来全球冰川的变化及其对海平面上升的影响进行了全面评估[15]，表明高亚洲冰川的退缩在全球处于中等水平。负平衡最大的冰川分布于北美洲太平洋沿岸山脉和欧洲阿尔卑斯山，较小的在加拿大北极岛屿，高加索山和阿尔泰山。在斯堪的纳维亚半岛，近30年来累计物质平衡还出现了微弱正值[16]。
4. 冰川面积变化
从本世纪初开始，国际上推行了全球陆地冰川监测计划(GLIMS)，利用地球Terra卫星搭载的高级发射与反射辐射表(ASTER)及陆地资源卫星(Landsat)的测量数据源，在数字高程模型(DEM)及地理信息系统(GIS)的配合下，进行冰川编目及动态监测，可以得到冰川面积及一些主要表面特征的资料，与已有第一次冰川编目的数据对比可以得到广大地区冰川在近数十年变化的数据。美国地质调查局编的世界冰川卫星影片地图集[17]也为冰川变化的研究提供了新的平台。
现在各国冰川学者普遍利用卫星遥感这个新的技术广泛开展冰川变化的监测。俄罗斯冰川学者最近在总结前苏联境内冰川变化时，应用卫星影像和重编的冰川编目资料得到俄北极冰帽、高加索山、帕米尔、天山、阿尔泰山、远东堪察加半岛冰川约半个世纪的面积变化数据[18]。
中国从21世纪初开始加强了对中国冰川变化的监测，对15个试验区[19]的卫星监测结果发现中国冰川变化的差异很大，从数十年变化的速率来看，最小的为每年–0.01%到–0.1%，大的为–0.26%到–0.5%，前者主要分布于高原中、西部及中央天山等冰帽及大冰川集中区。后者主要分布于青藏高原东北部，祁连山及天山的东段边缘山脉及小冰川作用区。对中国西北部大面积冰川变化的评估表明，近数十年来，退缩的冰川面积约为4.5%[20]。在喜马拉雅山的部分流域的研究表明近数十年冰川的衰退速率约为0.3%/a左右[21-23]。对青藏高原西部羌塘高原面积达2075 km2冰帽型冰川大面积的遥感监测结果表明[24]，1970~2000年间，冰川面积只减少了 4.3%，平均退缩速率为–0.145%，是目前已知中国冰川减少率最低的。阿尔泰山冰川在近半个世纪中冰川强烈退缩，其中在中国冰川面积减少31%，平均退缩率达0.76%/a，是中国冰川退缩速率最大的山区[25]。
目前，中国冰川的第二次编目已全面展开，部分成果已陆续出现，相信将两次冰川目录对比，可望得到对中国冰川近数十年变化的全面认识。
5. 冰川变化趋势的预测
冰川既然是气候变化的最敏锐指示者，它对于未来气候变化的趋势的响应也就可以预测。近来，在媒体上，对冰川未来的命运出现不少预测，许多预测是夸大的，缺乏科学依据，其中最典型的是在国际最著名最权威的机构IPCC的第四次评估报告中出现了严重的错误，声称喜马拉雅山的冰川到2035年将全部消失[26]。这个错误很快受到国际冰川学者的严厉批评[27]，提出报告的起草者将个别极小的、对气候变化最敏感的冰川及最近极大负平衡的现象夸大至整个喜马拉雅山地区。日本冰川学者以他们对尼泊尔喜马拉雅山三条不同规模和类型冰川物质平衡的观测结果有力的反驳了上述错误论断[28]。
早在20世纪90年代，许多冰川学者便开始进行冰川变化趋势的预测研究，有的预测只是概念性的[29]。针对高亚洲冰川变化趋势的预测[30]也必较抽象。能量平衡的动力学模型[31]曾被国际上广泛应用，但这个模型只应用于有详细能量平衡和冰川动力学观测的少数个别冰川，难以推广至全球许多无观测资料的大面积的冰川区。
瑞士冰川学者提出地形模型[32]，预测瑞士阿尔卑斯冰川在几种气候情景下，瑞士冰川数量、面积和体积在不同冰川积累去比率(AAR)时变化趋势。如在AAR0 = 0.6时，稳定状态时的平衡线(ELA0)上升200 m或400 m，冰川面积将比1973年分别减少54%和80%，体积相应减少为50%和78%。乌兹别克斯坦与日本冰川学者合作[33]提出在气候变化时估算山岳冰川流域范围内冰川作用面积的变化，应用了三次冰川
编目的资料对帕米尔4个流域冰川面积从1954年到1980年的年变化资料。的消融和物质平衡为代表，计算在气候变化时，冰川系统结构的变化，再考虑冰川径流变化与冰川面积变化的关系，可以预测整个冰川系统变化的趋势。以这些规律为基础，应用冰川目录数据提出冰川系统模型。这个模型最初应用于西藏南部外流河水系的冰川系统[40]。结果表明，在相同的气温变化的情景下，冰川中值面积S med大，冰川作用差ΔH大的冰川系统如恒河流域，雅鲁藏布江，比S med小，ΔH小的冰川系统(如印度河)寿命长，冰川消融强度a0主要影响冰川径流变化的速率，反映对气候变化响应的敏感程度(图2)。
当一个冰川作用区(流域或山脉)气候状态及其他变化趋势相似时，可将其所有冰川，不论其规模、类型、朝向的差别，作为一个整体，即称为冰川系统[34]。可以用统计学研究冰川系统内部结构特征分析其分布规律。自上世纪80年代以来，随着前苏联冰川编目的完成，冰川系统的概念和理论便广泛出现在研究大范围冰川作用区分布特征的文献中[35-39]。
在中国进行冰川目录的统计中，发现冰川系统的
冰川中值面积比平均面积更能代表冰川系统的规模，冰川系统面积随高度分布的模式是计算平衡线高度变化的必要条件，以稳定条件时的平衡线高度处ELA0
应用冰川系统模型预测了中国许多山区冰川系统的变化[41-43]，综合全国各大山区冰川变化趋势的结，可以得到全国冰川在21世纪的变化趋势(图3)[44]。果
Figure 2.The change of glacier system of runoff, area, reserves and the height of equalizer line of the Y arlung Zangbo River, Ganges and
Indus R (different Climate scenarios: 1.0.05 k/a, 2.0.03 k/a, 3.0.01 k/a)
图2. 西藏外流河水系雅鲁藏布江(Y)，恒河(G)和印度河(I)冰川系统径流(W/W0)，面积(S/S0)，储量(V/V0)及平衡线高度变化过程(据[40])，
气候情景：1.0.05 k/a，2.0.03 k/a，3.0.01 k/a
Figure 3. The Change trend for Chinese Glacier System in twenty-first century: (a) It is for sensitive glacier system; (b) It is for stable glacier
system
图3. 中国冰川系统在21世纪的变化趋势据[44]：图中(a)为敏感型冰川系统；(b)为稳定型冰川系统
在气候情景分别为0.01 k/a ，0.03 k/a 及0.05 k/a 时，到本世纪末中国的冰川面积将比1980年的初始状态分别减少14.2%，39.7%和59.7%[44]。
以已有小冰期以来及近数十年冰川变化研究地区的结果与冰川系统模型模拟的结果比较，差别很小[1]。
随着冰川变化研究的深入，有更多不同类型冰川变化资料问世，冰川系统模型的一些参数将有所改进，相信对冰川变化趋势的预测将更加精确。
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唐古拉山冬克玛底地区冰川变化遥感监测 谯程骏 （中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区流域水文及应用生态实验室，甘肃兰州730000） 摘要利用1973年MSS 、1992年TM 、2001年ETM +、2007年TM 数字遥感影像资料以及数字高程模型（DEM ），结合第一次冰川编目资 料， 通过地理信息系统和遥感图像处理技术提取了唐古拉山冬克玛底地区不同年份的冰川分布范围。结果表明：研究区内的冰川面积1976年比1969年减小了0.84%，1992年冰川面积比1976年的减小了1.77%，2001年冰川面积比1992年减小了4.24%，2007年冰川面积比2002年减小了3.31%。结合气象资料和有限的野外资料进行分析，该地区冰川退宿趋势同气温升高趋势基本一致。1969年到 2007年近40年时间里，冰川面积总共减小17.61km 2，占1969年面积的9.81%，冰储量减少5.75km 3，相当于水资源损失5.17km 3 。关键词唐古拉山；冰川变化；遥感；地理信息系统中图分类号P343.6文献标识码A 文章编号0517－6611（2010）14－07703－03Remote Sensing Monitoring of Glacier Changes in Dongkemadi Region of Tanggula Mountain QIAO Cheng-jun （Laboratory of Watershed Hydrology and Applied Ecology in Cold and Arid Regions ， Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute ，Chinese Academy of Sciences ，Lanzhou ，Gansu 730000）Abstract Based on the numeric remote sensing image data （MSS data in 1973，TM data in 1992，ETM +data in 2001，TM data in 2007）and nu-meric terrain model ，combined with the first glacier inventories data ，the glacier distribution range in Dongkemadi Region of Tanggula Mountain in different years were extracted by using GIS technology and remote sensing image processing technology.The results showed that the glaciers area in the study area had decreased by 0.84%，1.77%，4.24%，3.31%from 1969to 1976，1976to 1992，1992to 2001and 2001to https://www.doczj.com/doc/e95404933.html,bined with the meteorological data and limited field data ，the analysis results showed that glacier shrinkage in the study area was mainly subjected to continuous temperature rise.From 1969to 2007，the glacier area had decreased 17.61km 2，being 9.81%of that area in 1969.The glacier volume had decreased 5.75km 3，which meant that water resources lost 5.17km 3 . Key words Tanggula Mountain ；Glacier change ；Remote sensing ；Geographic information system 基金项目 国家重点基础研究发展计划资助项目（2007CB411502）；水 利部公益性行业科研专项经费项目（2007SHZ1-46）资助。作者简介谯程骏（1983－），男，四川什邡人，在读硕士，从事水文水资 源以及冰川变化的研究。E-mail ：qiao _cheng _jun @https://www.doczj.com/doc/e95404933.html,. 鸣谢感谢美国马里兰大学和美国地质调查局提供MSS /TM / ETM +遥感影像数据以及DEM 数据；感谢中国气象局提供了气象数据。收稿日期2010-03-02冰川是自然界重要而且极具潜力的淡水资源，它覆盖了地球10%的陆地面积， 而且世界上有80%的淡水储存于冰川。冰川是气候的产物，又是全球气候变化灵敏的指示器，对气候变暖高度敏感。在气候变暖的影响下，冰川处于持续的负物质平衡而不断退缩 ［1］ ，作为内陆盆地水源以及外流水系源头的冰川，其在不同时间空间尺度的变化势必引起以冰川融水补给为主的河流水量的丰枯变化以及长期水量的不断减少， 作为一种水资源，冰川还对区域生态环境的平衡与稳定起着至关重要的作用 ［2］ 。青藏高原是中低纬度现代冰 川较为发育的地区， 20世纪90年代以来青藏高原冰川呈现退缩状态，但各地冰川变化具有明显的空间特征 ［1］ 。由于大 部分山地冰川地处偏远，并且数量众多，因此，卫星遥感技术被广泛应用于大尺度的冰川变化研究中。陆地资源卫星（包括MSS ，TM 及ETM +）已经成为冰川学研究的主要数据源之一 ［3］ 。综合利用遥感丰富的数据资源和地理信息系统技术 高效的空间数据处理功能，可以有效地获取和分析冰川变化信息。 采用地理信息系统（GIS ）与遥感（RS ）技术，利用航空和卫星遥感资料，结合冰川编目资料和数字高程模型（DEM ），通过综合分析获得唐古拉山中段冬克玛底地区最近40年冰川变化情况。最后结合气象观测数据分析了其对气候变化的响应。该研究区冰川变化在指示青藏高原中部冰川变化与气候变化方面具有重要意义。 1研究区概况 研究区域位于青藏高原腹地唐古拉山中段山区冬克玛 底地区（图1），在青海省和西藏自治区的交界处，海拔均在 5000m 以上，冰川面积共计179.43km 2 （来源于1969年航 测资料）， 冰川平均粒雪线海拔5530m ，发育的冰川主要为小型冰斗冰川和山谷冰川 ［4］ ，山谷冰川谷底为古冰川作用形 成的平坦开阔的稀疏草地。植被为单一的短草植物，生长最盛时高度约为3 5cm 。年平均气温为－6.0?，气温年较差为24.9?，全年只有6 9月平均气温在0?以上。年平 均相对湿度为65%， 降水集中于6 9月［5］ 。研究区内的冬克玛底冰川是国内少数几条长期观测的冰川之一，已有的观测资料时间序列较长，有助于结合遥感资料共同分析该区域内冰川变化情况。2 数据源及处理方法 笔者使用的数据如下：①中国冰川目录Ⅷ－长江水系，研究区冰川分布图来自1969年拍摄的航空相片，可以反映1969年的冰川分布情况。②遥感数字影像资料为1976年MSS （Landsat Multispectral Scanner ，陆地资源卫星多光谱传感器，行列号为148，37），1992年和2007年TM （Landsat Themat-ic Mapper ，陆地资源卫星专题制图仪，行列号为137，37），2001年ETM +（Landsat Enhanced Thematic Mapper Plus ，陆地资源卫星增强型专题制图仪，行列号为137，37）。③研究区的数字高程模型（DEM ，Digital Elevation Mode ，分辨率为30m ）。④距离研究区最近的，有长时间序列的国家气象台站安多站气象资料。 冰雪在可见光及近红外波段（TM1 TM4）反射率都高，在这些波段中冰川的光谱值范围较宽，不利于冰川与背景及其他地物区别，而冰川在TM5中光谱值范围很窄，使用该波段有利于提取冰川信息；另外，水体会吸收中远红外波段，使冰雪在TM5波段光谱值降低，且明显低于冰川中冰碛的光 安徽农业科学，Journal of Anhui Agri.Sci.2010，38（14）：7703－7705责任编辑胡剑胜责任校对况玲玲
冰川地貌类型表 类型 基本特征 冰 蚀 地 貌 冰斗 三面为陡崖包围的簸箕状盛雪洼地、由冰斗底、冰斗肩、冰斗壁和冰斗坎几部分组成，多发育在雪线附近 围谷 (粒雪盆) 是由数个冰斗汇合而成的规模巨大的洼地，呈半圆形，三面为陡坡，坡上有时发育着冰斗。底部平坦或略倾斜，出口和幽谷相连，常残留有湖泊，又名冰窖 鳍脊 两个冰斗或冰谷间所夹的山岭，被侵蚀而成的尖锐陡峻的山脊，又叫刃脊 角峰 三个或三个以上的冰斗之间所夹的山峰，呈金字塔状，孤立而尖锐 冰川谷 横剖面一般为"U"字形，谷底宽平，谷坡陡峭，壁上有冰蚀擦痕和磨光面。纵剖面常成台阶状，在平面上较平直 悬谷 冰川谷的两侧支谷高悬于主谷底之上，高差常达数十米，甚至数百米 羊背石 冰川谷底，冰蚀后残留的石质小丘，呈椭圆形，其长轴的方向就是冰川流动方向。两坡不对称，迎冰面为缓坡，较圆滑，有冰川擦痕或磨光面。背冰面为陡坡，坎坷不平 冰川溢口 冰川达到一定厚度时，从幽谷或其它存冰洼地向侧面溢流而形成的口子 盘谷 多条山谷冰川，汇集于山前地带，掘蚀而成的洼地。盘谷淤填后是有利于地下水汇集、储存的地方 冰 碛
地 貌 基碛丘陵 (冰碛丘陵) 冰体消融时，将所挟带的物质沉落在底碛之上，构成低矮、坡缓、波状起伏的丘陵。组成物质为冰砾土，颗粒较粗，大小不一，磨圆度不同，略具层理，有冰水沉积物的粘性土夹层 冰碛阶地 冰川后退后，河流切入有基碛覆盖的冰川谷底而成 侧碛堤 冰川两侧的堆积物、常沿冰川谷的边缘，成连续或断续分布的长堤 终碛堤 冰川的末端，堆积而成的与冰川流动方向垂直的弧形堤状高地。后期流水侵蚀可成孤丘，其组成物质有漂砾至砂层夹粘性土，具明显的粗层理 冰砾扇 (冰碛扇) 由冰川漂砾堆积成的扇形地，有的是大片冰流直接一次造成，更多的是由于多次冰川作用形成 鼓丘 分布在终碛堤的内例，椭圆形和狭长形的小丘，其长轴和冰流方向一致，尖端指向下游，大小不等，富含粘土，无层理，有时夹有有层次的沉积物，有的鼓丘的核心是基岩 冰 水 地 貌 冰水扇 冰融水在终碛堤上冲开缺口，由冰水沉积物构成的扇形地，由砾石、砂和粘土组成，有一定的分选性和层理，含有大漂砾 冰水平原 在冰水扇外，冰水沉积物大量沉积形成的宽广平原 冰湖三角洲 冰川融化汇成冰前河流，注入静水的冰湖时形成的三角洲，多由砾石、砂粒夹粘上组成。在湖盆中则为冰湖沉积，因气候变化多形成粗细相间、层理显著的湖泥(纹泥、季候泥) 冰砾阜 平顶圆形或不规则形状的土丘，边坡陡直，直径0.1～2公里，高度5～70米，靠近终碛堤成群分布，由有层次，分选好的细砂、亚粘土和卵石组成，上部常有漂砾和砂粘土盖层，
《全球变化生态学》期末考试 一、单选题（题数：50，共50.0 分） 1（）是生态系统的初级能量，这种能量的积累过程称为第一性生产或初级生产。（1.0分）1.0 分 A、 元素循环积累的能量 B、 太阳辐射积累的能量 C、 光合作用积累的能量 D、 蒸腾作用积累的能量 我的答案：C 2当光合能力超过库对光合产物的利用能力时，碳水化合物会积累在（）中。（1.0分）1.0 分A、 枝干 B、 根部 C、 叶片 D、 土壤 我的答案：C 3从理论上来讲，海水蒸发增加，在一定程度上增加了（），进而减少到达地面的太阳辐射，可能抵消一部分温室效应。（1.0分）1.0 分 A、 湿度 B、 惰性气体 C、 云量 D、 太阳辐射的反射 我的答案：C 4海洋和港湾生境里的生物入侵的形式不包括（）。（1.0分）1.0 分 A、 压舱水 B、 水产、渔业和饵料物种及其相伴随的物种的引进 C、 运河的淤积 D、 由观赏性种类养殖业或放养增殖所致的物种释放
我的答案：C 5根据Penman分类系统，理论上最有确定可能蒸散的方法应涉及到的主要因素不包括（）。（1.0分）1.0 分 A、 辐射平衡 B、 空气温度 C、 湿度 D、 土壤 我的答案：D 6 区别气候变化与天气变化的主要标准是（）。 （1.0分）1.0 分 A、 时间长度 B、 变化强度 C、 影响范围 D、 造成后果 我的答案：A 7农业释放的主要温室气体是（）。（1.0分）1.0 分 A、 二氧化硫和臭氧 B、 二氧化硫和氧化亚氮 C、 甲烷和臭氧 D、 甲烷和氧化亚氮 我的答案：D 8 大气圈在化学元素的生物地球化学循环过程中起的作用不包括（）。 （1.0分）1.0 分 A、 大气化学组成的变化反映了地球生命的进化历史 B、 大气化学组成的变化反映和记录着人类活动对大气的影响 C、 大气混合得相当不均匀和缓慢，它的成分变化能被用作指示全球尺度的生物地球化学过程变化的指标
作业一 1、全球变化的科学内涵包含哪些内容？全球变化研究的主要内容有哪些？ 现今发生在地球表面的全球变化包括地球环境中所有的自然和以为引起的变化，可以定义为全球环境中的、能改变地球承载生命的能力的变化，其科学内涵可以概括为以下方面： ①全球观：以地球系统科学理论为指导，把地球当作一个整体——地球系统，研究地球系统整体变化的过程和机制，而不是孤立地研究地球不同组分的变化。 ②全球变化关注的尺度： 空间尺度——全球尺度 研究具有全球性影响的过程和事件，空间规模相当于地球半径以上。包括某些发生在区域尺度但具有全球性影响的过程和事件。如局地的温室气体排放导致全球的温室效应。 时间尺度——所有时间过程 时间范畴——过去、现在、未来；时间尺度——100a~109a。其中101a~102a 中等时间尺度变化是研究重点。 ③重视人类的作用：把人类视为引起全球变化的重要营力之一。重视人类和地球系统之间的相互作用研究，提高人们对未来气候和环境变化的预测能力，使人类活动符合——起码是不违背地球系统的变化规律，并驱避灾害，利用其有利的方面。 全球变化学现阶段主要研究内容如下： （1）全球大气化学与生物圈的相互作用。主要研究全球大气化学过程是如何调制的？生物过程在产生和消耗微量气体中作用，预报自然和人类活动对大气化学成分变化的影响。 （2）全球海洋通量研究。主要研究海洋生物地球化学过程对气候的影响，及其对气候变化的影响。 （3）全球水文循环过程的生物学特征。主要研究植被与水循环物理过程的相互作用。 （4）全球变化对陆地生态系统的影响。主要研究气候、大气成分变化和土地利用类型变化对陆地生态系统的结构和功能的影响及其对气候的反馈。 （5）全球变化史的研究。重建2000年来，以及一个完整冰期一间冰期循环的全球环境变化，了解它们与地球内部或外部作用力的关系。 2、温盐环流是如何解释第四纪冰期-间冰期的转换机制的？全球变化驱动力有哪三种类型？ 冰期—间冰期之间的转换机制是冰盖与海冰反馈、大气温室气体的反馈与气溶胶反馈、大洋传送带的变化、火山活动的作用。 到约300万年前，北半球的气候变冷导致冰川的显著扩展，此后在北大西洋中发现有冰漂碎屑存在，这一现象标志着作为第四纪特征的冰盖迅速增长与消融的时期的开始。目前尚不清楚为什么北半球冰盖生成的时间晚于南半球，一个可能的原因是，南北美洲之间的通道在此时期关闭，导致墨西哥湾暖流增强，从而将更多的
地理学科发展前沿专题作业 Part1地理学的核心概念 地理学是研究人类活动与地理环境之间关系的一门学科。有的观点表述为地理学是研究地球表层各圈层相互作用关系，及其空间差异与变化过程的一门学科。地理学具有以下的一些核心概念： 1、空间。地球上的一切地理事物都存在于一定的地理空间，有人说“如果搬走了地理学的空间就等于搬走了地理学大厦的基石”，由此可以看出，空间概念在地理学中的意义。 2、人地关系。地理学注重资源、环境及其变化对于社会、经济发展的基础作用。研究土地利用、城市化、人口增长、经济增长、产业结构等人类活动与资源、环境之间的相互影响。并重视生态系统服务功能与人类福祉的关系。 3、环境变化。地理学关注全球环境变化，聚焦全球变化的区域响应。研究人类活动在全球环境变化中的作用及人类对环境变化的适应。 4、时间。时间即地理事物随时间而发生的变化过程。时间变化的研究涉及变化的状态、变化的驱动力、变化的机制、变化的后果等。特别关注与此有关的“周期”、“发育”、“演化”、“演替”、“平衡”等概念。 5、区域和地方。注重区域和地方特性、地方差异和地方联系，具有实在的认识意义和实践价值。地方是资源、环境、经济、社会、文化可持续发展的具体载体，地方之间有共性亦有差异，地方差异既是空间联系的原因也是空间联系的结果。
6、尺度。不管是空间还是时间，都具有尺度属性，尺度是事物存在的一种形式，也是我们认识、分析地理事物的一种思维方式。地理学研究需要清楚地界定所关心问题的尺度，也一直在探索如何将不同尺度上的研究结果关联起来，以利于既全面又深入地认识世界和把握世界。 6、系统。地理学本身就隐含系统概念的一些观点，如整体性、相互作用、空间等级，借鉴系统论思想和方法，可以发展出一套地理系统的概念和研究方法。 7、景观。景观是我们看到的地球表层或其某部分的形态，是漫长时空过程中各种因素的复杂产物。要了解景观，需要重新塑造景观形态、影响其发展的各种事件。景观多样性构成地理环境的多样性，地理环境的多样性是全球可持续发展的基础。 8、全球化。世界不同国家、区域和地方的关联日益紧密，各地的环境变化已累计到使全球环境发生显著变化，全球环境变化又反过来冲击所有国家和不同地方。全球化的过程和空间是不均衡的，对全球环境变化的责任是由区别的，全球化世界仍然是差异性和多样化的。当代地理学特别关注全球化背景下的不同地方。
文章编号:100020240(2009)0120040208 小冰期以来羌塘高原中西部冰川变化图谱分析 收稿日期:2008206205;修订日期:2008208201 基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目(ZCX22YW 2301);湖南省自然地理学重点学科建设项目;国家自然科学基金项目 (40871043);科技部科技基础性工作专项(2006F Y110200)资助 作者简介:李德平(1964— ),男,湖南常德人,副教授,2003年在南京大学获博士学位,主要从事GIS 与自然资源评价教学与研究工作.E 2mail :Lideping106@https://www.doczj.com/doc/e95404933.html, 李德平1, 王利平1, 刘时银2, 谢自楚1, 丁良福2, 吴立宗2 (1.湖南师范大学资源与环境科学学院,湖南长沙410081;2.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州730000) 摘 要:运用地理信息图谱理论与方法,以地形图、航空相片、Landsat TM 和ETM +遥感数据为基础数据源,分析了羌塘高原中西部小冰期至2000年代的冰川变化.结果表明:这里虽仍有部分冰川存在前进,但冰川整体呈萎缩状态,而且近几十年来,冰川退缩加剧.与同一区域的普若岗日相比,研究区冰川更为稳定.与其它山区冰川相比,这里由于是极大陆型冰川区,所以冰川较其它山区冰川相对稳定.气温升高和降水减少是该区冰川退缩的主要原因.关键词:羌塘高原中西部;RS 和GIS ;图谱;冰川变化;气候中图分类号:P343.6 文献标识码:A 0 引言 全球变化和可持续发展研究是当今科学研究的两大主题,尽管对全球气候变暖的程度和速度,科学家们还存有争议,但全球气候变暖已经是不争的事实[1].冰川变化对气候变化反映极为敏感.20世纪以来随着气候变暖,全球大部分冰川退缩,最近20a 退缩速度加剧[2-3].所以,冰川变化是高山气 候变化的极好代用指标[4].此外,冰川变化对局地气候、生态环境、水资源变化及其海平面升降均产生影响[5].因此,监测和研究冰川变化规律,尤其是代表性冰川或典型区域冰川变化,不仅具有重要的科学意义,而且也对人们的生产生活具有实际意义[5-7]. 由于极地冰盖体积庞大,使得它们对气候变化的反映显得较为迟钝[8-9].而山岳冰川广泛发育的“世界第三极”———青藏高原,与两极冰盖相比,冰川规模相对较小,但其特殊的地形和气候条件使得青藏高原山地冰川对气候变化更为敏感[10].青藏高原的冰川面积占中国冰川总面积的80%以上[11].自小冰期以来,特别是20世纪以来,青藏高原的冰川发生全面退缩[12-14].所以,开展青藏高原的冰川 变化研究对研究全球气候变化和可持续发展具有重要的意义.然而青藏高原,尤其是羌塘高原地区受恶劣的自然条件和不便的交通条件的制约,至今考察较少,缺乏系统的观测资料,且该区冰川数量众多,采用常规的测量技术对冰川的变化进行全面的测量和对比不太现实.20世纪中期以来,随着青藏高原资源与环境研究的不断深入和遥感技术的发展,特别是高分辨率遥感卫星的发展,使得青藏高原冰川动态变化监测取得了一些进展[7,15-20].本文以羌塘高原中西部的典型冰川区为研究区,采用地理信息图谱分析方法,利用航空相片、Landsat TM 和ETM +影像数据以及地形图,结合遥感与GIS 技术,分析了小冰期以来的冰川变化. 1 研究区概况与现代冰川分布 羌塘高原以高海拔而广阔平坦的高原面构成青藏高原的主体,又被称为藏北高原,是高原面保存最完整的区域.其范围为昆仑山以南,冈底斯山以北,喀喇昆仑山以东,唐古拉山以西广袤的高原内陆流域地区.冰川发育主要是气候、地势、地形诸因素综合影响的结果[21].羌塘高原处于青藏高原腹部,周围高山阻隔,降水稀少,形成于晚第三纪 第31卷 第1期2009年2月 冰 川 冻 土 J OU RNAL OF G L ACIOLO GY AND GEOCR YOLO GY Vol.31 No.1 Feb.2009
1论述海洋传送带及其意义。 大洋传送带又叫温盐环流和热盐环流，是全球尺度的深海流动现象。它控制着全球大洋90％的水体，对地球气候系统起着至关重要的调节作用，且可能是触发气候突变的因素之一。“大洋传送带”的循环依赖于海水中温度和盐度的差异，而全球变暖将会威胁到它的运转。因为全球变暖会直接导致北半球中高纬度地区冰川融水和降水的大量增加，并使得北大西洋海水暖化，这就削弱了北大西洋与赤道海水之间的温度和盐度差别，进而使得“大洋传送带”衰减，甚至可能停滞。这种情况一旦发生，庞大的洋流循环系统就会崩溃，北半球中高纬度地区将急剧变冷，并导致整个地球气候发生紊乱。 2如果说地球轨道参数变化所引起的太阳辐射的改变本身不足以导致极地冰盖的周期性扩张和收缩，那么地球系统在响应全球变化过程中的反馈机制是什么？ 地球系统科学在现代技术，尤其是空间技术和大型计算机发展后出现，致力于对地球的整体探索。它以地球科学许多分支学科的大跨度交叉渗透，与生命科学、化学、物理学、数学、信息科学以及社会科学的紧密结合为特征。其研究发展的特点，包括时空尺度大，综合性强，实用空间大，支持有效监测和预测，研究中大量采用高、新技术，采集、储存、处理的数据量极其巨大，等等。地球系统科学正在推动可持续发展的研究。可持续发展要求，既满足当代人的需求又不损害满足后代的需求。可持续发展涉及人口、资源、生态、环境、减灾、经济、社会等诸多方面。它以资源的可持续利用和良好的生态环境为基础，以经济可持续发展为前提，以谋求社会的全面进步为目标。因此，发展是一个自然－社会－经济复杂系统。3末次冰期最盛期的地球环境有什么重大的变化？ 第四纪冰期以后，距今约1万年以来的时期叫冰后期。此期气候仍有过多次低量级的冷暖波动，如距今4000~6000年期间曾出现的较明显的寒冷期，使全球冰川一度扩展前进，被称为新冰期。最近一次较明显的小规模的冰川推进出现在13~14世纪至20世纪初（有的文献主要指16~19世纪），约在18世纪中至19世纪中期达到最盛，通称为小冰期。我们知道大冰期过后的暖期（即冰后期）通常持续1万年左右，所以暖期实际正在过去，紧接而来的是一个相对较冷的间冰期。 4海洋在驱动和响应全球变化中的作用。 亚洲夏季风降雨和环流对全球变暖的不同响应主要是由于印度洋的变暖加强了中上层大气的变暖(从而降低了经向的热梯度)和水汽输送。全球增暖导致海陆温差的增大使得大气对流中心北移从而减弱了北印度洋的底层大气季风风速。这些敏感性实验还表明了太平洋的变暖增强了亚洲夏季风环流但减少了降雨量,从而削弱了印度洋增暖对亚洲夏季风的颖响。模式研究还表明了海洋的增暖能够增强亚洲夏季风自身的内在变率。 5试述全球碳循环。 碳对生物和生态系统的重要性仅次于水。植物通过光合作用从大气中摄取碳的速率和通过呼吸作用把碳释放给大气的速率大体相同。碳循环的基本路线是从大气储存库到植物和动物，再从动植物通向分解者，最后又回到大气中去。 除了大气以外，碳的另一个储存库是海洋。海洋是一个重要的储存库，它的含碳量是大气含碳量的50倍。更重要的是，海洋对于调节大气中的含碳量起着非常重要的作用。在植物光合作用中被固定的碳，主要是通过生物的呼吸以CO2的形式有回到了大气圈。此外非生物的燃烧也使大气圈中的CO2的含量增加。 CO2在大气圈和水圈之间的界面上通过扩散作用而互相交换着，如果大气中CO2发生局部短缺，就会引起一系列的补偿反应，水圈里溶解态的CO2就会更多地进入大气圈。同样，如果水圈里的碳酸氢根离子在光合作用中被植物耗尽，也可从大气中得到补充。总之，碳在生态系统中的含量过高或过低，都能通过碳循环的自我调节机制而得到调整并恢复到原来的平衡状态。森林也是生物碳库的主要储存库，相当于目前地球大气含碳量的三分之二。
第5卷第4期2007年12月 湿 地 科 学 W ETLAN D SC I EN CE V o l .5 N o.4 D ec .,2007 收稿日期:2007-06-15;修订日期:2007-09-11基金项目:中国科学院知识创新工程项目(KZCX3-S W -NA -01)资助。 作者简介:郭雪莲(1982-),女,吉林省通榆人,博士研究生,主要从事湿地变化与环境效应研究。E m ai:l guoxl 168@https://www.doczj.com/doc/e95404933.html, .cn * 通讯作者:吕宪国,研究员。E m a i :l luxg @n ei gae .ac .cn 湿地高等植物初级生产力对全球变化响应的 研究进展 郭雪莲1 ,吕宪国2* ,郗 敏 3 (1.东北师范大学城市与环境科学学院,吉林长春130024;2.中国科学院东北地理与农业生态研究所,吉林长春130012; 3.青岛大学化学化工与环境学院,山东青岛266071) 摘要:在全球环境变化的背景下,影响湿地高等植物初级生产力的生态因子也在发生着不同程度的变化,大气中CO 2浓度升高、气温升高和降水格局变化等已经严重地影响了高等植物的生理生态过程,改变了湿地高等植物的初级生产力。CO 2在大气中不断增加,并通过植物光合作用及其他生理代谢作用,在一定程度上影响了湿地高等植物的生长状况和物质积累;气候变暖改变了一些地区的降水格局,从而影响了这些地区湿地的水文情势,使湿地水位波动的频率和幅度不断增加,直接影响了湿地高等植物的初级生产力;温度升高严重影响了湿地土壤中氮的矿化速率以及矿质氮的转化过程,直接影响土壤的供氮能力,进而影响湿地高等植物的初级生产力。回顾了湿地高等植物初级生产力对全球变化响应的研究进程,指出近期湿地高等植物初级生产力对全球变化响应研究的重点方向和领域。关 键 词:湿地;高等植物;初级生产力;全球变化 中图分类号:X 16 文献标识码:A 文章编号:1672-5948(2007)04-370-06 湿地是水陆相互作用形成的独特生态系统,是生物重要的生存环境和自然界最富生物多样性的生态景观之一。它在维护区域生态平衡、物种基因保护及资源利用等方面具有其他系统所不能替代的作用。同时,湿地对碳和氮的储存也起着重要作用,例如泥炭沼泽地是陆地生态系统中最大的碳库,是陆地生态系统碳循环的重要组成部分 [1,2] 。 湿地的水文、物理、化学与生物特征经常处于变动之中,在全球变化的影响下,湿地生态系统的变化将更为强烈和复杂 [3] 。全球变化对湿地生态系统 的强烈影响正在改变着湿地生态系统固有的自然过程,其后果已经并将愈来愈严重地威胁人类和动植物的生存环境及社会经济的可持续发展。研究湿地高等植物初级生产力对全球变化的响应,目的是揭示全球变化与湿地生态系统之间的作用与反馈机理,探明湿地生态系统对全球变化胁迫的响应与适应机制。 全球变化是指由于自然和人为因素造成的全 球性的环境变化,主要包括大气组成变化、气候变 化以及由于人口、经济、技术和社会的压力而引起的土地利用变化3方面 [4] 。全球变化不仅通过大 气中CO 2含量的变化等直接影响湿地高等植物的光合作用,进而直接影响湿地生态系统高等植物的初级生产力,而且还通过其对气候的改变而间接影响湿地生态系统高等植物的初级生产力。 1 湿地高等植物初级生产力对大气 中CO 2浓度升高的响应 通过高等植物光合作用和其他生理代谢的作用,大气中升高的CO 2浓度在一定程度上影响湿地高等植物的生长和生产力。大气CO 2浓度升高会提高湿地生态系统中高等植物叶表面的CO 2浓度梯度,使得CO 2容易进入叶片内部而提高湿地高等植物的光合速率,进而影响湿地生态系统的生物量。CO 2浓度升高提高光合效率的试验结果 [5] 显 示,在不断升高的CO 2浓度下高等植物的净生物量
冰川作用集锦 冰川作用包括成冰作用、冰川侵蚀和冰川沉积3个方面。成冰作用指天然降雪→粒雪→冰川冰的变化过程中的密实化、冰晶生长和重结晶作用。是在低温条件下通过雪层自身的压力，排除雪晶和冰晶中的空气，使密度增大而实现的。当雪层密度达到临界值时便转变为粒雪，粒雪层密度达830～840千克/立方时，便成为冰川冰。成冰作用时间的长短和气温成反比，和年积雪量成正比。如南极大陆沿岸，从降雪变为冰川冰，只需数十年至120年；而南极内陆高原，因年降雪量＜50毫米，年均气温低达－50℃，成冰时间需500～1000年。但在冰面出现消融的条件下，由于有渗侵冰产生，成冰时间就很短（1年至数年）。冰川侵蚀包括冰川刨蚀（磨蚀）和挖掘。冰川体一方面有巨大的压力（100米厚的冰体，冰床基岩所受的静冰川作用 压力为90吨/平方），一方面是运动的（运动速度与冰床坡度成正比），故挟带岩石碎块的冰川对冰床和谷壁有很强的侵蚀作用。对一个突起的岩丘，其迎冰面以刨蚀（磨蚀）为主，背冰面以挖掘作用为主，形成羊背石。刨蚀作用造成擦痕、刻槽和磨光面等冰蚀地貌形态，同时产生大量碎屑物质，即冰川乳或冰川粉。挖掘作用形成冰床阶梯和岩坎，为冰川补充冰碛岩块。对于冰川地貌的塑造挖掘作用大于刨蚀作用。冰川沉积作用指冰川停滞或后退时冰碛物的堆积过程。冰川流属于块体运动，故冰碛物与其它任何外营力搬运的沉积物明显不同，除非经后期冰川或冰水侵蚀，冰碛地貌（如终碛垅、侧碛垅、表碛丘陵、冰碛台地、底碛丘陵和平原、鼓丘等）将会保存较长时期。冰川沉积作用的强弱，与冰川类型、运动速度及挟带岩屑的多少直接相关。海洋性冰川的运动速度快，侵蚀能力强，挟带岩屑多，冰川沉积作用就强，冰碛地貌的规模也大；反之，大陆性冰川的沉积作用较弱，冰碛地貌的规模较小。凡有冰川作用的地区，冰川侵蚀与冰川沉积都是同时发生的，故在研究识别古冰川作用时，必须同时注意观察冰川侵蚀地貌和冰川堆积地貌，并找出它们的内在联系。 编辑本段侵蚀作用 简介 冰川有很强的侵蚀力，大部分为机械的侵蚀作用，其侵蚀方式可分为几种: 拔蚀作用 当冰床底部或冰斗后背的基岩，沿节理反复冻世界冰川分布 融而松动，若这些松动的岩石和冰川冻结在一起，则当冰川运动时就把岩块拔起带走，这称为拔蚀作用。经拔蚀作用后的冰川河谷其坡度曲线是崎岖不平的，形成了梯形的坡度剖面曲线。 磨蚀作用 (2)磨蚀作用: 当冰川运动时，冻结在冰川或冰层底部的岩石碎片，因受上面冰川的压力，对冰川底床进行削磨和刻蚀，称为磨蚀作用。磨蚀作用可在基岩上形成带有擦痕的磨光面，而擦痕或刻槽是冰川作用的一种良好证据，其方向可以用来指示冰川行进的方向。 冰楔作用 在岩石裂缝内所含的冰融水，经反复冻融作用，体积时涨时缩，而造成岩层破碎，成为碎块，或从两侧山坡坠落到冰川中向前移动。 其他 当融冰之水进入河流，其常夹有大体积之冰块，会产生强大撞击力破坏下游的两岸岩石。□冰川侵蚀力的强弱受到下列因素的影响: (1)冰层的厚度和重量。重厚者侵蚀力强。(2) 冰层移动的速度。速度大者侵蚀力强。(3)携带石块的数量。携带数量越多越重者，侵蚀力越强。(4)地面岩石之粗糙或光滑。粗糙地面较易受冰川之侵蚀。(5)底岩的性质，底岩松软者较易受侵蚀。(6)岩层之倾斜方向与冰川移动方向一致者，易遭侵蚀。□因侵蚀作用而造成的冰蚀地貌有: 冰斗 为山谷冰川重要冰蚀地貌之一，形成于雪线附近，在平缓的山地或低洼处积雪最多，由于积雪的反复冻融，造成岩石的崩解，在重力和融雪水的共同作用下，将岩石侵蚀成半碗状或马蹄形的洼地，典型的冰斗于是形成。冰斗的三面是陡峭岩壁，向下坡有一口，若冰川消退后，洼地水成湖，即冰斗湖。 刃脊、角峰、冰哑 若冰斗因为挖蚀和冻裂的侵蚀作用而“U”字型的谷地 不断的扩大，冰斗壁后退，相邻冰斗间的山脊逐渐被削薄而形成刀刃状，称为刃脊。而几个冰斗所
全球变化对森林生态系统的影响 目前，全球环境的变化逐渐加强了对土地利用/土壤植被覆盖方面的研究，而土壤植被的变化又会对区域的生物多样性和生态系统生产力、物种的适应能力产生更为深刻的影响。 2004年，在“全球变化与生态系统和生物多样性国际研讨会”上提出：地球经历了冰期与间冰期的演替，对生物圈产生了显著的影响。第四纪以来，由于人类进化与发展，对自然界的影响也越来越显著，全球环境发生了很大的变化。工业革命以来，全球变暖，森林砍伐严重，绿地减少，对地球的生命系统产生了巨大地威胁。Robert K. Dixon[1]等人（1999）指出，森林生态系统已对全球变化产生强烈的反馈作用。这在几个发达国家已经做了成功的研究，但是在发展中国家并没有研究到位。目前，已经有55个国家运用通用的方式与模型估算森林中的碳库，并预测未来全球变化对森林的影响。在将来，如果没有相应的保护管理措施与政治条例，那么各个纬度和地方的森林都会减少，温室气体则会增加。要解决这个问题，需从环境因素和人文因素两方面来控制。 浓度的增加和气候变暖，一方面可以增加植物的光合作用，延长生全球环境的变化，主要是CO 2 长季节，使一些地区更加适宜发展农业；另一方面，全球环境的变化，也可使世界许多地区的农业和自然生态系统无法适应或不能很适应这种变化，造成很大的损失，大范围的森林被破坏，大片农田受 及其他污染物的含量有所增到损害。Pekka E. Kauppi[2]等人（1992）指出：由于环境的变化而使CO 2 加，但是大气中污染物中有很多具有肥力，虽然它们也会对作物产生损害，但其对植物生长的促进能 浓度升高所引起的森林生态系统生态稳定性的力有时可以掩盖其对作物的破坏程度。另外，大气CO 2 浓度升高出现了额外多的C供应，这些额外多的变化会导致森林的结构和功能的变动。由于大气CO 2 C经大气一植物－土壤途径流动。赵平,彭少麟[3]等人(2001)研究了大气CO 浓度的升高与森林结构和 2 浓度升高对森林植物生长，冠层结构的影响，并对此引发的生物量功能的相互关系，探讨了大气CO 2 增量的分配，凋落物质量和根质量的变化进行了分析；最后指出：这些受影响的生物要素和生态过程会引起群落内植物间对资源的竞争关系发生变化，对资源竞争格局的变化最终将会导致森林结构和功能的改变。 气候变暖也是当今全球变化研究的一项重要内容。由人类活动所引起的温室效应及造成的全球气候变化和对全球生态环境的影响正越来越引起人们的关注。作为全球陆地生态系统一个重要组分，森林对未来气候变化的响应更是人们关注的重点。刘国华[4](2001)、王叶[5](2006)等系统地总结了全球气候变化对森林生态系统分布、生态系统生产力、森林树种以及森林土壤的影响，论述了未来气候变化对森林生态系统树种组成、林分结构、分布和生产力的潜在响应，指出了现阶段该领域研究中存在的一些问题，并对今后需要加强的一些核心问题与研究重点作了展望。气候变化对森林生态系统的正常运作产生了一定的干扰作用，但是干扰是森林循环的驱动力,它导致了森林生态系统时空异质性, 是更新格局和生态学过程的主要影响因素，可以改变资源的有效性，再者，干扰导致的林隙是森林循环的起点。王纪军[6]等（2004）回顾了目前研究森林演替的几种方法,即马尔科夫模型、林窗模型( GAP) 、陆地生物圈模型(BIOME) 和非线性演替模式等；介绍了气候变化对森林演替的影响;并在已有成果的基础上,提出了目前研究存在的问题及未来的发展方向。MARK EMMERSON[7]等人（2005）根据经验数据详细描述历年分布在社区的影响和方法，分析气候变化对食物链的影响，表明气候变化不仅仅取决于物种数量，还涉及到降水、养分循环和温度等属性。 目前，森林是地球表面最主要的植被类型之一，在全球变化的过程中具有不可替代的作用。全球的森林面积有4.1*109公顷，植被和土壤中含有1146皮克碳，其中37%在低纬，14%在中纬，49%在高纬。2/3以上的碳集中于土壤与泥炭沉积层中。低纬度的碳的总量变动较大，中高纬变动相对较小，
2021届全国新高考地理冲刺复习 唐古拉山和西昆仑山冰川面积的变化 唐古拉山和西昆仑山冰川面积的变化 试题引入： 2018年9月5日，我国第二次青藏高原综合科学考察研究的首期成果在拉萨发布，下图示意我国青藏高原两条山脉部分地区冰川面积近50年变化曲线。读图回答8～9题。 8．据图可知() A．唐古拉山冬克玛底地区冰川面积持续下降 B．唐古拉山冬克玛底地区冰川比西昆仑山的冰川退缩面积更大 C．西昆仑山南坡比北坡冰川退缩更快 D．冰川面积变化与气温和大气环流变化有关 9．研究表明青藏高原正在变暖变湿，由此将导致() A．河流径流量迅速减少B．高原固态水储量增加 C．出现新型的冰崩灾害D．高原生态系统更为稳定 试题解析：
第8题，读图，根据图示曲线形态可知，唐古拉山冬克玛底地区冰川面积波动下降，A 错；唐古拉山冬克玛底地区冰川比西昆仑山的冰川退缩百分率大，但不代表退缩面积更大，B错；西昆仑山南坡比北坡冰川退缩更慢，C错；冰川面积变化与气温和大气环流变化有关，D对。第9题，研究表明青藏高原正在变暖变湿，由此将导致冰川融水量增多，短期内，河流径流量迅速增大，A错；高原固态水储量减少，B错；冰川融化增多，可能会出现新型的冰崩灾害，C对；高原生态系统发生变化，更不稳定，D错。 试题答案： 8.D9.C 温带海洋性和温带季风气候的判断 试题引入： 读甲、乙两地气候资料图(本月均温累加值=本月均温+上月均温累加值)。完成下题。 45.根据甲地的气候资料可推测甲地（） A. 位于南半球 B. 河流有冰期 C. 年温差较大 D. 不适合谷物生长 46.甲、乙两地都是（） A. 河流夏汛显著 B. 植被为落叶阔叶林 C. 旱涝灾害多发 D.乳畜业发达
基于遥感的冰川信息提取方法综述 全球气候环境变化及其影响已成为当今世界各国政府、科学家和政策决策者所共同关注的重大焦点问题。政府间气候变化委员会（IPCC第四次评估报告指出[1]，过去 100 a）（1906~2005 年）全球地表平均气温上升了0.74℃，而最近 50 a的升温速率几乎是接近过去 100 a 升温速率的两倍。冰川对气候变化十分敏感，被视为气候变化的指示器，升温已导致全球大多数冰川在过去 100 多年里处于退缩状态，尤其是最近的几十年呈加速退缩态势[1,2]。尽管大量的冰储存于两极冰盖中，但山地冰川和冰帽的储量损失在过去几十年和未来一个世纪对海平面上升、区域水循环和水资源可获取性均有重要影响[3-5]。 青藏高原及其毗邻地区蕴藏着世界上两极之外最大的冰雪储量，被称为“第三极”，该区气候变化引发的冰川变化不仅影响到周边地区十个国家的15亿人口的农业、发电等生产活动的水资源供应[3, 6, 7]，而且会引发区域乃至北半球的大气环流格局的变化[8]，从而使其成为国际冰川变化研究的热点地区。此外，青藏高原很多内陆湖泊近期水位上涨、湖泊面积增大导致草场淹没以及冰湖溃决和泥石流滑坡等山地灾害，对周边地区的生态与环境及农牧民的生活造成了严重影响[9]。 因此，监测青藏高原冰川变化时空分异特征，对于更加清楚地认识该地区对全球气候变化的响应具有重要的科学意义，对于及时提供湖泊水量变化信息，制定当地农牧民的应对措施具有重要的现实意义。本文系统梳理和总结了国内冰川监测相关研究进展，并探讨了当前该领域研究的不足以及未来的研究方向，旨在为我国冰川变化监测提供有益借鉴。 一、传统野外监测 传统的冰川观测主要基于野外实地考察，开展较早。世界上很多地区在一个多世纪以前就开始系统地观测冰川与冰盖的变化[10]。1930s 之前一直依靠实测冰川末端的变化或对比小冰期冰碛物的位置获得冰川变化的信息，1940s 后期开始了冰川物质平衡研究，截止到 2008 年全球已获取了 1803 条冰川自19 世纪后期的冰川长度变化和 226 条冰川过去 60 年内的物质平衡观测结果[10]，分别占 1970s 估计的全球冰川总数 160000条[11]的 1.1%和 0.1%，观测数量很有限。我国冰川研究事业开创于1958年祁连山冰川考察[11]，截止到 2007 年，基于野外考察共有 27 条冰川的长度变化和 5 条冰川的物质平衡的较长时间观测记录[12]，分别为我国冰川总数46377[13]条的 0.06%和 0.01%，远低于前述全球尺度的相应观测比例，且没有一条位于我国冰川分布中心之一的喀喇昆仑地区。实地观测通常在容易到达、安全且不是太大的冰川进行，不能代表所有冰川的规模、海拔分布、坡度和朝向。所以，仅靠少数野外考察资料很难反映全球或区域尺度冰川变化的空间特征，所获得的冰川变化趋势及其对气候变化的响应的结论也难免存在局限性。 二、冰川面积变化遥感监测 遥感观测可以在瞬时获取较大范围的地面综合信息，适合对不同地理环境下的冰川变化进行长期而持续的监测，早期主要进行面积变化遥感研究。1940s 以后，人们可以借助于航空摄影技术测绘冰川末端位置[14]。1970s 之后，随着卫星遥感技术的发展和观测精度的提高，陆地资源系列卫星（Landsat MSS、TM 和
国家重点研发计划“全球变化及应对”重点专项2016年拟立项项目公示清单 序号项目编号项目名称项目牵头单位 项目 负责人 中央财政经费 （万元） 项目实施周期 (年) 1 2016YFA0600100 全球气候数据集生成及气候变化关键 过程和要素监测 北京师范大学梁顺林3500.00 5 2 2016YFA0600200 基于多源卫星遥感的高分辨率全球碳 同化系统研究 南京大学居为民2800.00 5 3 2016YFA0600300 全球变化大数据的科学认知与云共享 平台 中国科学院遥感与数 字地球研究所 吴炳方2800.00 5 4 2016YFA0600400 气候多尺度变化与年代际重大事件的 归因及预估 中国科学院大气物理 研究所 马柱国2800.00 5 5 2016YFA0600500 过去气候变化定量重建方法和我国区 域气候重建 南京大学鹿化煜2800.00 5 6 2016YFA0600600 全球变暖背景下热带关键区海气相互 作用及其对东亚夏季风气候的影响研 究 中国科学院大气物理 研究所 陈文2500.00 5
7 2016YFA0600700 中国北方地区极端气候的变化及成因 研究 南京信息工程大学王会军2654.00 5 8 2016YFA0600800 中国北方森林和草地生态系统碳氮耦 合循环与碳源汇效应研究 中国科学院沈阳应用 生态研究所 韩士杰2500.00 5 9 2016YFA0600900 大型水库对河流-河口系统生物地球 化学过程和物质输运的影响机制 中国海洋大学王厚杰* 10 2016YFA0601000 中国西南河流拦截对流域碳氮循环和 输送的影响及其效应评估研究 天津大学肖化云* 11 2016YFA0601100 海洋储碳机制及区域碳氮硫循环耦合 对全球变化的响应 中国地质大学（武汉）谢树成* 12 2016YFA0601200 海洋生态系统储碳过程的多尺度调控 及其对全球变化的响应 厦门大学黄邦钦* 13 2016YFA0601300 中国东部陆架海域生源活性气体的生 物地球化学过程及气候效应 中国海洋大学杨桂朋2586.00 5 14 2016YFA0601400 近海生态系统碳汇过程、调控机制及 增汇模式 厦门大学张瑶2500.00 5 15 2016YFA0601500 陆地水循环演变及其在全球变化中的中国水利水电科学研严登华2800.00 5