青藏高原湖泊正在“萎缩”吗?——遥感数据信息显示西藏色林错湖面逐渐扩大,本文主要内容关键词为:青藏高原论文,遥感论文,西藏论文,湖面论文,湖泊论文,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。
“世界第三级”的青藏高原上,镶嵌着形式、大小各异的湖泊,尤其藏北地区湖泊密布,有名者多达370余个,是世界上海拔最高的湖群,湖面超过1000平方公里的大湖就有3个,色林错是仅次于纳木湖的西藏第二大咸水湖,也叫奇林错。地理位置在东径88°33′-89°21′和31°34′-31°57′之间,是班戈县、申扎县与双湖县的界湖,湖面海拔4530m,构造上处于班公湖-怒江缝合带中段。
1.遥感数据信息
遥感数据能同步地或准同步地获取大量信息,且受人为因素影响较小,信息数据真实、可靠、实用。通过多时相对比,能迅速、动态地对研究区地质灾害、环境变化、生态等方面进行监测,并做出相应分析,以便及时预警、预报。为了充分利用遥感数据信息,对西藏色林错进行对比研究,分别收集到了1972年10月2日MSS遥感图像,1992年9月23日TM遥感数据与1999年9月19日ETM+遥感数据。藏北地区7、8、9月份为雨季,至9月末、10月初湖面基本达到年最大值,可见所收集的三个时相有很强的可对比性。
遥感数据在5(R)、4(G)、3(B)波段假彩色合成图像上,水体总体呈黑色,矿化度较高时呈蓝色,与岩石地层和植被之间反差大,且界线明显。应用ENVI3.5对数据进行543波段假彩色合成及图像增强,并对1999年图像进行融合,使其分辨率达到15m。又以1999年30m分辨率的543波段假彩色图为底图对前两时相图像分别进行校正,而使它们不仅分辨率达到一致,同时方位也相同,以便更好的对比。然后在Photoshop里对湖面像元作统计,三者的像元分别为1896700个、1989456个和2025823个,由于它们的分辨率都是30m,这样计算出色林错湖面面积分别为:
从而得出色林错湖面1999年9月19日比前两时相分别增长了116.24km[2]、32.63km[2]。湖面变化较大地区为湖北面扎加藏布入口与湖南面,因为这两个方位相对地势低且平坦(封底图)。
为了验证遥感数据所揭示的信息,在进行藏北羌塘遥感解译野外工作期间,对湖面的增长做了实地考察访问。据当地牧民反映,色林错湖面的扩大已有好几个年头了,以每年近1km(牧民口述,不完全准确)的速度向湖东南方向扩张,其中湖北扎加藏布入口增长最为明显(封底图:A、B区所示)。原湖岸带附近较好的草场及初期生活的住地已被淹没,牧民外出的出车便道也逐年上移,他们被迫撤离湖区。另据湖北面的双湖县西德乡常委书记阿更先生介绍,湖面自1998年来的扩张日趋明显,湖面以每年20km[2]至30km[2]的速度扩大(乡政府以草地缩小为依据进行估算),已把靠近西德乡的第一阶湖堤淹没一半多,累计相对湖面上涨的高度约10米。
面对日益恶化的全球环境,有人认为整个青藏高原的湖泊总体呈现出萎缩趋势;也有人认为高原咸水湖萎缩,淡水湖萎缩不明显,甚至有增长势头。作为西藏第二大咸水湖色林错不但没有出现萎缩,反而湖面有增大的现象,究竟是什么原因引起反常现象?它将带来什么样的影响呢?针对这两大问题,充分应用遥感数据信息优势,从气象学与地质学方面对色林错湖面增长进行了初步探讨性研究。
2.影响因素分析
2.1水源补给量的增多
水源补给主要有大气降水与冰雪融水,如果近几年降水量增加的话,可能导致色林错湖面扩大,但是从卫星图像上看,其周围的湖泊(非卫星湖)湖面没有明显变化。另外,据西德乡书记阿更先生介绍,班戈县气象资料显示降水量并没有太大变化;其它高原湖泊绝大部分是在萎缩,具体表现为泻湖的进一步形成,而色林错本身伴随着湖成阶地的形成,同时形成一连串的泻湖,目前较大且正在开采的盐湖(班戈错)也是其早期的泻湖之一。泻湖的出现是反映地质历史时期以来,湖面总体呈缩小的演化趋势。当然,由于高原降水量分布极不均匀,往往是乌云至而雨至,所以含水高云系与风向起决定性作用,也就是说随季风的改变,可能出现降水量区域性变化,这些需要收集区域降水量及水文资料,以便作系统对比研究。
温室效应使得气温上升,进而使冰雪融水加入到色林错中。色林错流域河系发育,总流域面积为45530km[2],是西藏最大的内陆湖水系,而西藏最大的湖泊纳木错(湖面面积1920km[2])的总流域面积只有10610km[2],前者是后者的4倍多,经研究发现纳木错的消耗量(蒸发量)与补给量基本持平,所以湖面基本没有变化。色林错的流域内有许多互相串通,组成一个封闭的内陆湖泊群。除色林错外,较大的湖泊还有格仁错、吴如错、错鄂、仁错贡玛、恰规错、孜桂错及越恰错等。色林错位于全流域最低洼的地区,是水流江集的中心。常年或季节性汇入色林错的主要河流有扎根藏布、扎加藏布和波曲藏布等,其中最主要的河流扎加藏布发育于著名的冰川山脉格拉丹东(海拔6621m),伴随着气温的升高,格拉丹东冰川开始萎缩,融化的大部分水注入了色林错。另外,色林错附近地区系海拔超过4500m,在这一高度高原冻土相当发育,如果温度升高,冻土势必开始解冻释放水,大部分将流向色林错流域,进而对色林错湖面变化产生影响。综上所述,认为色林错湖面的增长与温室效应作用密切相关。
2.2青藏高原隆升
青藏高原的隆升研究,在上世纪末达到高潮,认为目前高原仍然在不断抬升。可能伴随着高原整体隆升的同时,局部隆升速率出现异动,使得色林错湖底的隆升相对较快,从而造成其湖底抬升,水深度变浅,进而水面积扩大,造成水位相对上升的假相。但是与之仅有30公里之隔的吴如错(色林错西南方向)没有出现异常。而它的泻湖班戈错同时出现湖面扩大,1972、1973年班戈错几乎干涸形成干盐湖,但到1999年湖面扩大至110余平方公里(封底图,C区)。再者,不防假设这一设想成立,1998年以来湖水位相对上升达10余米(西德乡政府所测),湖底上升可能会超过30米,甚至更大,如此快速的上升速度,似乎有点不可思议,原因是这一地区近几年没有出现大的地质事件,如地震、火山活动等。当然,由高原隆升而引起湖面扩大有待进一步作细致考证。
2.3新构造运动
色林错构造上位于近东西向班公湖-怒江缝合带中段。整个高原是处于欧亚板块与印度板块强烈挤压作用下形成的,目前这一作用力仍然存在,印度板块还在以5mm/a的速度插入喜马拉雅板块。由于两端构造结点南迦巴瓦峰与帕米尔的作用,使得原有近东西向缝合带构造发生转向,在藏东三江地区改为NW向或近南北向。而在西藏中西部呈“弓”型,中部向南凸。在近南北向挤压力的作用下,缝合带中部变形达到最大,色林错恰好处在班公湖-怒江缝合带变形最大位置处。色林错湖面的扩大也有可能是新构造运动作用的结果。当然这需要更深入开展工作,对色林错湖面南北实行动态测距,或使用GPS进行动态监测等工作。
3.可能产生的影响
色林错湖面的扩大相对于高原湖泊整体萎缩的情况下,似乎高原湖泊环境开始良性转变,但从上述分析湖面增长的原因看,并没有得到类似信息。相反,由于湖面的增长从而引起一系列的不良后果。例如牧场草皮的淹没,交通线将无法正常通行等。
湖面的扩大,使得原来生长在湖边茂盛的草皮被淹,原有湖区附近牧民不得不搬离。特别是西德乡,作为双湖县最好的牧区,色林错北逆阿敌布玛日(山名)周围的牧区将有成为孤岛的可能,目前该区已有十几户牧民撤离。图像上仅为湖面开始增涨的第一年,据西德乡党委书记阿更先生介绍,这两年变化日趋明显,当地政府担心,随着湖面的增涨,其有可能同其北面的崩则错、纳江错,及其东面的班戈错等连为一体,进而将会影响到拉萨-安多县至阿里地区的大北线的正常通行,他们希望科研部门引起重视,尽快查明湖泊增长原因,以便及时做出相关决策。通过遥感影像图、地形图分析,并结合实地考查认为如果湖泊按现有的速度扩大,色林错同崩则错、纳江错及东面的班戈错极有连为一体的可能,因为它们的湖面基本处于同一高度,而与之相连的泻湖通道或构造线低地势海拔高度都在4600m以下。在原有小北线(从措勤至阿里)经常为泥石流冲断,南线219国道基本不通行的情况下,大北线被视为至阿里地区的重要交通干线。另外,该交通线还承担西藏最大的硼砂矿(擦卡盐湖)往外运的唯一路线,从色林错北湖积物与崩则错北底洼地通过,如果上述几个湖泊连为一体的话,那么交通线将不得不改线或崩溃。还有目前正在开采的班戈错盐湖将受到很大的影响,甚至有停产的可能。这样一来造成的经济损失将不可估量。
4.讨论
我国湖泊水资源丰富,但占74%的高原湖泊总体出现萎缩的趋势,水资源日渐减少,伴随着温室效应的作用,高山冰川日渐缩小,冻土逐渐软化释放出水,可喜的是我们发现它们以另一种形式保存下来了,但保存下来的只有一小部分,大部分的水资源以多种形式远离了高原。色林错湖面的扩大是否为良性循环的起点,对高原季风、气候变化与湖泊环境变化有着怎样指示意义,这些都有待深入系统的研究。尽管湖面的扩大带来了一些负面影响,但它对环境变化所揭示的信息将远远大于上述认识。湖面扩大是否以温室效应作用、或者以新构造活动为主导因素,还是多因素综合作用的反映,各因素贡献比例又怎样,实际情况可能比设想的更为复杂。如此看来,色林错湖面扩大原因的研究及高原湖泊、冰川变化遥感监测势在必行,对掌握高原湖泊的变化及其所揭示的环境变化等意义深远。
西藏色林错多时相遥感图像对比图(箭头方向为湖面变化明显的地区)
图例:A.色林错湖北的扎加藏布入口区;B.色林错湖南的雅个东错区;C.班戈错湖区
冈底斯雪线:青藏高原冈底斯山脉,冈仁波齐山峰地区雪线退缩情况
卫星图像获取时间:左:1972年9月19日;右:1999年11月2日
谢通门雪线:西藏日喀则市北部谢通门地区,念青唐古拉山脉雪线退缩情况
卫星图像获取时间:左:1972年10月2日;右:1994年12月2日
西藏风光
青藏高原湖泊正在“萎缩”吗:
杨日红,于学政稿件文字与附图