北极新奥尔松地区冰川地貌变化研究

发布时间：2020-08-21 12:16

【摘要】：冰川常分布于高纬度及高海拔地区,是气候变化敏感的指示器。在冰川前缘,冰川向冰碛地貌转换的地貌变化过程也对气候敏感。新奥尔松地区地处北极圈范围内,其特殊的地理位置使之成为冰川地貌变化最为明显、最为迅速的地区之一,对该地区冰川地貌的研究有助于理解北极冰川地貌与全球气候变化之间的关系。较长时间以来,新奥尔松地区冰川地貌的研究基础薄弱,研究水平在地域上也十分不平衡。使用遥感和地理信息系统技术手段来研究新奥尔松地区的冰川地貌,尽管受到很多因素的制约,这也是研究新奥尔松地区冰川地貌的一种行之有效的方法。由于全球变暖的影响,新奥尔松地区的现代冰川正在发生着全面的退缩,相对应的冰川前缘的地貌形态也经历着快速的转换过程。冰川退缩后,其覆盖的地表裸露,经受冰川作用所形成的大量碎屑物构成冰碛地貌。同时,冰川消融过程中产生的径流作用于冰碛地貌,使之重新搬运堆积,改变着其地貌形态的特征。冰川消融过程中所产生的径流汇集入海或者形成冰湖,对所流经区域的地貌也有影响作用。在新奥尔松地区,由于增温远超全球平均水平,冰川作用和径流作用都十分强烈,使得对冰川地貌变化的研究不再局限于大的时间尺度,小时间尺度的现代冰川地貌变化也有十分重要的研究意义。本文主要以北极新奥尔松地区为研究区,利用遥感和地理信息系统技术,解译、矢量化不同地貌类型,分析不同地貌类型的高程、地势起伏度、坡度和坡向特征,然后对该地区1936~2015年的冰川、冰碛地貌动态变化进行研究。并且分析新奥尔松地区的气候变化特征,探讨冰川地貌变化对气候变化的响应关系。论文的主要研究成果和结论如下:1.根据基于1990年航拍数据的1:10万地形图,对不同地貌类型进行矢量化,其中,冰川面积为54.41km~2,占新奥尔松地区面积的25.3%,冰碛地貌面积为20.22km~2,占新奥尔松地区的9.58%,流水地貌面积为8.23km~2,占新奥尔松地区面积的3.90%,其他地貌面积为128.31km~2,占新奥尔松地区面积的60.76%。2.目视解译1985、2000、2015年3期Landsat影像冰川及冰碛地貌的范围,结合基于1936年1:10万地形图,发现近80年来新奥尔松地区冰川在不断退缩,冰碛地貌呈现扩张趋势。1936~2015年,新奥尔松地区冰川面积共减少了17.57km~2,平均减小速率为0.222km~2·a~(-1),冰川面积减少了26.8%,年均退缩率为0.34%·a~(-1);1936~2015年,冰碛地貌面积增加17.32km~2,面积年均增加0.219km~2·a~(-1)。冰碛地貌增加的面积占冰川退缩面积的98.85%。3.1985~2015年新奥尔松地区地区的气候变化特征:年平均气温呈波动上升趋势,线性趋势为0.11℃·a~(-1),与全球气候变暖的趋势一致;三十年来年降水量呈波动变化,总体呈上升趋势,线性趋势为3.9ml·a~(-1)。4.气温上升是新奥尔松地区的冰川处于退缩状态和冰碛地貌处于扩张状态的主要影响因素;降水并不是主要因素。5.在1936~2015年期间,新奥尔松地区从冰川向冰碛地貌转换的过程中,冰川退缩的面积大于冰碛地貌的扩张面积,冰川的退缩速度要大于冰碛地貌的扩张速度。冰碛地貌增加的面积占冰川退缩面积的百分比呈现出增加的趋势,冰川退缩后裸露的地表,更多的是发展成冰碛地貌。随着北极的持续变暖,冰川向冰碛地貌的转换程度更高。
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P931.4
【图文】：

气温变化,北半球,冰冻圈

在 1957～2006 年，北半球大部分地区的气温都升高，呈现变暖趋变暖剧烈且明显，海洋中部分地区会出现变冷的趋势，但是根据气候模型，0 年的气温变化，可以发现 2007-2056 年，北半球气温都呈现出增加的趋势，增温强烈[1]。地球表层系统中，冰冻圈“感知”这一变化最为快速，并对全系统产生了强烈的反馈作用。冰冻圈系指地球表面（包括陆地和海洋表面）定范围内以冻结状态存在的水体以及其混合物，包括北冰洋底下伏的多年冻气圈内冻结状态的水体。冰冻圈的主要组成部分为冰川、冰盖（格陵兰冰盖、冻土（季节冻土和多年冻土）、积雪、江、河、湖、海冰和冰架。目前，的淡水资源储存在冰冻圈中，陆地表面约 10%被现代冰川覆盖，海冰面积约 7%，北半球冬季积雪面积为陆地面积的 49%，冻土面积约占陆地面积的四冻土覆盖了北半球陆地面积的 24%[2]。冰冻圈对气候高度敏感，并具有反馈系统五大圈层之一。冰冻圈也对自然环境和人类社会产生重要影响，与可持关，在全球变化的今天其重要性日趋显著。

北极冰,物质平衡

候都具有重要的影响作用。冰川融化，地表裸露，改变了地表的反射率系统产生一定的影响。在过去的一个多世纪中，相较于地球的其他地区更加显著[1,2]，这种变化影响北极地区的冰川融化情况，在北极冰川物质2），北极圈内 5 个地点的冰川物质平衡累积量呈现出剧烈的减少趋势。应”可能是由于北极海冰减少[3]或者大气、海洋环流改变所引起[4]。北处较高纬度，其增温趋势明显，在一定程度上反映了全球温度变化趋三次报告[7]中，北极 Svalbard 地区气候的高度敏感性开始受到关注，新奥化具有一定的代表性。20 世纪以来，大西洋至北极地区主要有两个变暖 20 世纪初变暖期，1920 年左右开始，持续到 20 世纪中叶；第二个变，持续至今[8-10]。其中 20 世纪初变暖主要发生在大西洋地区[11]，然而第生在整个北极地区，被认为是人为因素与其他自然因素结合所引起[12]。球一致的，近几十年来北极地区是全球增暖最为显著的区域[13-18]，最大冬季（12 月、1 月、2 月）和春季（3 月、4 月、5 月）。

北极,外景,黄河,五次

国北极科考事业的序幕。我国第一次北极科考确定了关于气候变化、大洋环流和渔业资源三个方面的目标。图1-3 黄河站外景从2003年到2014年之间，我国先后又进行了五次北极科考活动。我国对北极开始固定长期科考是从2004年7月28日建立黄河站开始（图1-3）。每年约30名考察队员赴站考察，开展北极GPS卫星追踪站观测和北极冰川监测、北极Svalbard地区大气环境监测与评价、北极苔原近地面物理过程的观测研究、现代冰川，海洋与气候环境变化的监测和生态环境监测、黄河站极光联合观测等项目研究。北极黄河站科学考察队在Svalbard群岛新奥尔松地区开展了多学科联合考察，涉及各个领域。袁林喜等[21]分析了采自北极新奥尔松地区煤矿开采区水平剖面12个点位上的三种苔原植物及土壤中10种重金属(Hg、Pb、Cd、Cu、Zn、Ni、Fe、Mn、As、Se)及S、TOC

【参考文献】