青藏高原可可西里地区现代冰川发育特征[],本文主要内容关键词为:可可西里论文,冰川论文,青藏高原论文,特征论文,地区论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
提要 经野外考察和室内分析计算,青藏可可西里地区发育现代冰川437条,覆盖面积达1 552.39km[2],冰储量为162.834 9km[3],成为本区众多河流湖泊水体的重要补给源泉。受气候条件和地形、地势的影响,海拔6 000m以上的山地集中分布了本区冰川条数的61.8%,冰川总面积的85.5%,和冰储量的91.4%。冰川平衡线高度的变化表现出从南向北降低;从东南向西升高。这种现象与本区降水量从东南向西北减少的分布相一致。本区冰川普遍退缩,反映了近期气候的变暖。
关键词可可西里地区 现代冰川发育特征 近期冰川变化
地处青藏高原腹地的可可西里地区,平均海拔在5 000m以上,气候严寒。横贯本区的昆仑山、可可西里山、乌兰乌拉山、祖尔肯乌拉山和唐古拉山海拔5 500~6 000 m以上的山峰上终年冰雪覆盖,发育着各种类型的冰川。根据中国冰川目录〔1〕和作者在1/10万地形图上重新统计,全区发育现代冰川437条,覆盖面积达1 552.39km[2], 冰储量为162.834 9km[2](表2),成为本区众多河流湖泊水体的重要补给源泉。由于区域内气候条件和地形地势上的差异,使冰川在分布和发育特征上具有明显的区域分异和一定的规律性。
1 冰川的分布规律
1.1 以高大山体和高峰为中心分布
可可西里地区的现代冰川分布极不均匀,这和本区的地形地势条件密切相关。区内的南北界线分别是唐古拉山和昆仑山的主脊,海拔6000m 以上的极高山地几乎全部集中于此,而横贯本区中部的可可西里山、乌兰乌拉山和祖尔肯乌拉山绝大多数山地海拔在5 500m左右。冰川的统计表明,在海拔6 000m以上的山地,集中分布了本区现代冰川条数的61.8%,冰川总面积的85.5%,冰储量的91.4%(表1)。
表2可见, 本区现代冰川主要集中于山体高大的昆仑山南坡和唐古拉山北坡,那里发育的冰川条数、面积和冰储量分别占全区总量的76%、84%和88%。如昆仑山的布喀达坂峰(又名新青峰,6 860m)南坡有冰川53条,面积达243.61km[2],冰储量32.619 6km[3];马兰山(6 056m)发育有冰川42条,冰川面积195.12km[2],冰储量达24.698 9km[3]。在唐古拉山的各拉丹冬峰(6 621m),发育冰川69条,冰川面积415.70km[2],冰储量达45.324 0km[3];嘎尔岗日(6 513m)发育冰川35条,面积195.42km[2],冰储量为21.235 7km[3]。中部地区,仅可可西里山的东岗扎日(6 102m),在本区内有冰川13条,面积70.45km[2],冰储量6.873 4km[3];祖尔肯乌拉山的岗钦峰(6 137 m)发育有冰川29条,冰川面积95.32km[2],冰储量7.838 0km[3]。其它山地冰川发育甚少。
表1 区内不同山地高度段内现代冰川分布状况
Table 1 istribution of glacicrs in the differentelevation spaces of various mountains in the Hoh Xil region
山地高度段 冰川条数 百分比 冰川面积 百分比 冰储量 百分比
(%)(km[2])(%)(km[3]) (%)
6 000m以上27061.8
1 327.33
85.5 148.882 2 91.4
5 500~6 000m 16738.2
225.06 14.5 13.952 8 8.6
5 500m以上 无
合计 437100
1 552.39100 162.835 0 100
表2 可可西里地区各山地现代冰川分布状况
Table 2 Distribution features of existion glaciers invarious mountiains in the Hoh Xil region
1.2 冰川与湖群的分布关系
可可西里地区的湖泊星罗棋布,在西部和北部主要为封闭湖盆,其水体的补给来源大多靠冰雪融水。以湖盆为流域统计其冰川的数量分布(表3),可以看出,湖泊大者,其流域内冰川数量多, 如太阳湖(面积100.9km[2]),流域内冰川共有87条,冰川面积达365.81km[2], 冰储量为46.058 5km[3]。但中部的乌兰乌拉湖是本区最大的湖泊(面积达544.5km[2]),然而流域内冰川数量并不多,主要分布于南侧的祖尔肯乌拉山脉和西侧的冬布勒山地,共有冰川17条,冰川面积23.76km[2],冰储量仅0.9635km[3]。 由此看来,该湖泊的补给源中冰川融水所占比例有限,而湖盆区年降水量在200~300mm之间,而蒸发量可能远大于降水量。因此可以认为,湖盆周围山地的降雪融水和泉水(地下水)是该湖泊的主要补给源。
表3 可可西里地区各流域现代冰川分布
Table 3 Distribution of existing glaciers in thedifferent lake basins in the Hoh Xil region
流域名称湖泊面积 湖面高度 冰川条数 冰川面积 冰储量
(km[2]) (m)
(km[2])
(km[3])
库水浣31.6 5 0051
0.23 0.005 3
勒斜武提湖227.04 8676 44.93 4.376 5
可可西里湖
(包括饮马湖) 407.14 87817 94.6113.010 0
卓乃湖256.44 75110 22.92 1.596 4
库赛湖254.44 47029 39.67 2.687 2
盐湖
32.84 44013 7.26 0.264 5
太阳湖100.94 88287 365.81
46.058 5
西金乌兰湖346.24 76919 71.37 6.659 7
乌兰乌拉湖544.54 85417 23.76 0.963 5
雪琏湖 51.75 274 1 0.05 0.000 5
赤布张错31 124.03
12.760 4
欧错
16.3 4 7.70 0.425 4
长江源头136642.167.337 7
1.3 冰川平衡线的高度分布
一个地区的平衡线高度是该地气候、地形和地势诸因素对冰川发育条件的综合反映,它控制着冰川的发育规模。通常,在无多年实际观测资料的情况下,人们在地形图上判读平衡线高度时, 多采用赫斯法〔2〕(假定平衡线位于等高线由消融区的上凸转为积累区的下凹处);霍费尔法〔3〕(假定平衡线位于冰川末端和山脊平均高度或边缘裂隙高度的算术平均值处);库罗夫斯基法〔4〕(假定平衡线将冰川按面积平均分为积累区和消融区)和列希顿克尔法〔5〕(假定平衡线在冰川边缘首先出现冰碛的高度上)。李吉均等〔6〕和施雅风等〔7〕对青藏高原和中国西部山地冰川的平均雪线高度分布曾做过研究,指出雪线高度的分布具有明显的纬度地带性,在可可西里地区的平均雪线高度大致在5 600m左右。但是,具体到本区的各个山地,由于南北跨2个多纬度,气候条件差异较大,故雪线高度分布不一。图1 是根据各山地的平均平衡线高度所画的本区平衡线高度等值线分布状况。虚线部分因无实际资料,仅根据其它等值线变化趋势推测得来。
从平衡线高度和冰川末端高度的分布状况(表2)上可以看出, 从南向北,平衡线高度的分布基本符合纬度地带性的规律。从南侧的唐古拉山各拉丹冬峰(33°29'N)到北侧可可西里山的汉台山(35°30'N),相差2个纬度,平衡线高度降低250m, 平均每升高一个纬度,平衡线高度降低125m左右。但在昆仑山南坡,平衡线又趋升高(图2), 这是由于坡向(阳坡)和降水少的原因所致。另一方面,从东向西,平衡线高度也表现出升高趋势(图3)。在唐古拉山, 从东侧的赛多浦岗日到西侧的嘎尔岗日之间直线距离约66km,平衡线升高150m;在乌兰乌拉山,从东边的多索岗日到西边的岗盖日相距约150km,平衡线升高了40m;在可可西里山,从东边的汉台山到西边的东岗扎日相距约100km, 平衡线升高了90m; 在昆仑山南坡,从东边的大雪峰到西边的布喀达坂峰相距约100km,平衡线升高了80m。这些事实反映了本区降水从东向西递减的趋势。同时也表明本区水汽来源为东南方向,这与林振耀等〔8〕指出的青藏高原水汽输送路径的东路相一致。
1 可可西里地区介线 2 平均线高度等值线 3 河流湖泊 4 现代冰川平衡线高度 5 省(区)界
图1 可可西里地区冰川平衡线高度等值线分布图
Fig.1 Iso line distribution of the equilibrium line elevation in the Hoh Xil region
图2 可可西里地区从南向北各山地冰川平衡线高度变化图
Fig.2 Variation of the equilibrium line elevation at various mountains from south to north in the Hoh Xil region
图3 可可西里地区各山地从东向西平衡线高度的变化
Fig.3 Variation of
the
equilibrium
line
elevationfrom east to west in different mountains in the Hoh Xil region
2 影响冰川发育特征的因素
从本区冰川的分布规律中可以看出,地形地势和气候条件明显制约着冰川的发育。这和整个青藏高原的冰川发育特征相似,受到以下两个方面的影响:
2.1 地形地势因素的影响
本区冰川发育是以山地为依托的,因此,山地的形态类型对冰川的发育规模、类型均有很大影响。它的南、北边缘分别为唐古拉山和昆仑山的主脊,以大、中起伏的高山和极高山分布为主;而在中部地区则是中小起伏的高山和高海拔丘陵、台地和平原,山地平缓,河谷、盆地宽坦,是青藏高原上高原面保存最完好的地区之一。因此,本区的冰川在唐古拉山和昆仑山最为发育,且以较大的冰帽冰川和山谷冰川类型组合为主,并在较低的山头发育有冰斗冰川、悬冰川和坡面冰川。如在昆仑山的布喀达坂峰、马兰山,其山顶均为古夷平面,冰川的积累区相对宽展平缓,形成冰帽,四周冰舌下伸达山麓,形成山谷冰川,有的尾部伸到山麓平原上展布成为宽尾冰川。在唐古拉山各拉丹冬峰,其平顶冰川面积达181.5km[2]最大的山谷冰川——姜根迪如冰川,长12.8km, 面积35km[2],冰舌末端下伸到5 395m的山麓,在冰舌消融区形成形状各异的冰塔林;卧美通冬曲冰川长10.8km,面积32.4km[2],冰川末端下伸到5 320m。但在内部山地,冰川零星分布,除在个别极高山地发育平顶冰川外(如可可西里山的岗扎日,祖尔肯乌拉山的岗钦峰等),多以小的悬冰川、冰斗冰川和坡面冰川为主要类型,并通常形成于阴坡。如乌兰乌拉山的多索岗日峰,在平缓的山脊北坡,发育小的坡面冰川,而南坡则无冰川发育。在可可西里山东段和祖尔肯乌拉山西北段也均以小的坡面冰川或冰斗冰川点缀在阴坡之上。
2.2 气候因素的影响
由于本区处于高原腹地的地理位置和东低西高的地势条件,从高原东南方向来的水汽经长途输运和沿途截留,抵达本区已残存甚少,造成干旱的气候条件。同时,本区冰川的补给主要靠夏季降水(雪),这又和冰川的夏季消融期相重合,共同抑制了冰川的发育规模。此外,本区年降水的分布很不均匀,根据张林的测算,在南缘的唐古拉山各拉丹冬,年降水量为500mm左右, 在冰川平衡线之上所挖雪坑剖面测量的年积累量折合降水量也在500多mm。向北逐渐减少, 至少侧的太阳湖一带降至170mm左右。因此,造成本区的冰川发育状况在各山地也很不平衡。
如果把本区冰川发育状况和高原其它地区相比较,将发现降水在这一中低纬度高海拔的高原上对冰川发育规模起着举足轻重作用。如帕米尔、喀喇昆仑山地区,西风气流带来的水汽和阿拉伯海来的水汽,在其西侧被迫抬升,造成丰沛降水,如在巴托拉冰川的雪线附近年降水量可达2 000mm以上〔9〕,故那里冰川发育规模大,中国境内最长的冰川——青苏盖提冰川就发育在那里,其长度41.5km,面积为329km[2]〔10〕。在喜马拉雅山南坡,南亚季风带来的水汽造成特别显著的年降水达2000mm左右的多雨带和高山第二大降水带,使冰川末端高度可伸抵3 000m左右。在孟加拉湾水汽入侵高原的通道——念青唐古拉山东段,雪线附近处年降水量可达2 500mm左右〔7〕,冰川末端可伸入森林带, 抵海拔2000多m。
另一方面,从本区冰川平衡线高度在各山地从东向西升高的状况来看,明显受到降水从东向西递减的因素制约。从平衡线升高的变化幅度看出,以唐古拉山为最大,这和当地较丰的降水量以及向西迅速减少的状况关系密切。而可可西里腹地的变幅较小,除降水量小的原因外,还与西金乌兰湖地区是本区一个明显暖区有关,这一暖区抬高了可可西里山东段和乌兰乌拉山的雪线高度,缩小了东、西段之间雪线高度的变幅。
除了外来水汽造成的降水对本区冰川发育的影响之外,必须指出,局部环流给各山地带来的地形性降水也是本区腹地冰川的重要补给来源,尤其是本区山地与湖盆、宽谷相间分布的地貌格局,为局地环流的形成提供了条件,众多湖泊的蒸发又为局地环流提供了水汽。这种地方性对流引起的阵性降水尤以被冰川覆盖的山地最为明显,因为它们相对于同高度的大气来说是一个冷点,成为水汽凝结中心,即“湿岛效应”。
2.3 新构造活动因素的影响
青藏高原新构造活动特别活跃,对冰川的发育规模有一定影响,尤其对冰川末端位置变化影响颇为显著。这也许在降水量多、冰川极为发育地区不明显,可可西里地区则存在这一特殊现象。如昆仑山南坡的昆南大断裂带,东西向展布数百公里,布喀达坂峰南坡断陷谷地内沿山麓断层线分布许多温泉,有的已死亡而留下大片泉华沉积层,现代活动沸泉水温高达92℃。显然,这是高地热带。而这一条带也正是不同冰期阶段终碛垄所抵达的位置,它使不同时期冰碛物相互叠置,在山麓形成高出地面几十米至上百米高的冰碛物冰床,但均无超过此界线。这可能是因为在这极大陆性冰川发育区,冰川物质平衡量水平和运动速率都低的条件下,冰川末端到达高地热带便加速融化,末端不能超越其界,限制了冰川的伸展范围。这种现象在昆仑山垭口东侧西大滩谷地也能见到,西大滩断裂线位置正是末次冰盛期发育于昆仑山主脊冰川的末端抵达位置,造成冰碛物展布界线与断层线相重合。
3 冰川的近期变化
冰川变化是气候波动的必然结果,但冰川进退变化对气候波动的响应是有一滞后期的,其滞后期的长短取决于冰川的规模和气候波动的幅度及持续时间。自20世纪初以来,世界各地的冰川均以退缩为主要趋势。中国西部的冰川在60年代前期,前进冰川只占百分之几,至70年代前期就超过30%,后退冰川由80%减到43.4%〔11〕。70年代后期以来,尤其在80年代,气候的急剧变暖,使许多冰川又快速后退。在可可西里地区,根据沱沱河气象站资料,在60年代,平均气温为-4.6℃, 但到80年代,平均气温为-3.9℃,相比之下升高了0.7℃,冰川也表现出明显的退缩。根据1970年航摄测绘的地形图与考察实测资料对比,各拉丹冬的岗加曲巴冰川从1970年到1990年的20年间,冰舌末端至少后退了500m,年平均后退速率为25m左右;在东岗扎日东北坡的还东河冰川,从1970年到1990年,末端后退距离为50~80m;在布喀达坂峰南坡的布喀冰川末端,也出现快速崩解式后退,即在冰舌前端的冰体由于强烈消融而先脱离冰川舌,形成分散的冰塔状死冰,构成如“魔鬼城”般的地貌形态,末端后退也在200m左右。值得指出的是,在腹地的乌兰乌拉山多索岗日峰(5 717m)北坡,根据1970年航摄地形图和航空照片所进行的冰川编目统计有6条冰川,面积为5.9km[2],冰川末端高度为5 320m(中国科学院兰州冰川冻土研究所编,1988),1990年实地考察发现仅剩下冰川3条,冰川末端高度退到5 400m左右, 在地形图上量测冰川面积已缩小到2.4km[2]左右。相比之下,冰川缩小在50%以上, 反映同小冰川对气候变化的敏感性。
气候的变化导致冰川的进退扩缩,然而,冰川的存在在一定程度上又影响了局地的气候状况,即冰川这一特殊下垫面对气候的反馈作用是不容忽视的。在有冰川覆盖的高山区气温本来就低,当气候变暖时,大量冰川和积雪的消融要消耗部分热量,另一部分热量还要损耗于冰川和粒雪层的增温,这种作用缓和了高山区的气候变暖过程和变暖幅度。但对于下伸到山麓或高原面上的冰川来说,冰川末端的后退又敏感地反映了气候的变暖过程,这是由于亚大陆性和大陆性冰川的运动速度缓慢,气候一旦变暖,冰川末端的消融量超过由冰川运动补给到末端的冰量,造成冰川末端明显后退。
(收稿日期:1994—03 改回日期:1995—02)
*本文属可可西里综合科学考察成果之一。
CHARACTERISTIC OF EXISTING GLACIAL DEVELOPMENT IN THE HOH XIL REGION, QINGHAI-XIZANG PLATEAU
Li Shijie
(Lanzhou Institute of Glaciology and Geocryology,
Academia Sinica,I,anzhou 730000)
ABSTRACT
According to the field expedition and statistical data,t-here are 437 glaciers,covering the total area of 1 552.39 km[2]with the ice storage of 162.834 9km[3] in the Hoh Xil region,Qi-nghai Province,being important water supply sources to the river and lakes in the region.Development of glaciers in this region is clearly affected by the climatic and topographical con-ditions.Statistical data show that 61.8% of the total glacialnumber and 85.5% of the total glacial area with 91.4% of thetotal ice storage concentrates in the high mountain areas 6000m a.s.l..The equilibrium line elevation (ELE) of glaciers isdecreasing with the latitude increasing,average lowering 125m/1°.Otherwise,the ELE increases from the east to the west in each mountain range,which is coincident with the decrease in precipitation from east to west,reflecting the vapour in the air coming from the southwest monsoon through the path of sou-theastern Xizang (Tibet).Besides the precipitation caused by the monsoon transporting vapour,the precipitation caused bythe local circulation is quite important supply source to the glacial development in the interior mountains.The geomorphol-ogical feature of the lake basins alternation with the mountain ranges in the Hoh Xil region is of benefit to the local circulation.In recent period.all of glaciers are retreating wi-th the climate warming.Key words:Hoh Xil region,Characteristicof glacial development,Recent glacial changes.