西藏八宿縣仁龍壩冰川特征與變化

趙志遠　鄭旭　韓笑　許志輝　于謙

摘? 要：冰川不僅在為人類的生存提供了寶貴的淡水資源，同時冰川變化也是氣候變化的重要指示劑。仁龍壩冰川位于西藏昌都市八宿縣然烏鎮(zhèn)和林芝地區(qū)察隅縣交界處，是一處尚未被開發(fā)的人保存著原始狀態(tài)的宏偉冰川。其主峰最高海拔5920m，冰舌末端海拔4560m，長約7.5Km，面積10.61Km2。這是一條念青唐古拉山東南端的季風海洋性冰川。在全球變暖的大氣候環(huán)境變化影響全球冰川普遍呈現(xiàn)退縮的背景下，仁龍壩冰川也出現(xiàn)一定的退縮。依據(jù)近年多期衛(wèi)星影像看，自1987年至2018年其冰舌末端有明顯退縮，面積縮減0.79Km2，縮小比例為0.069%。與此同時仁龍壩冰川在其漫長的演化歷史當中發(fā)生過兩次或兩次以上冰湖潰決，現(xiàn)在冰川的實地，潰決痕跡依然有跡可循。

關鍵詞：冰川;形態(tài)特征;冰川變化;遙感監(jiān)測

中圖分類號：P332? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）07-0075-04

Abstract： Glaciers not only provide valuable fresh water resources for human survival， but also an important indicator of climate change. Renlongba Glacier， located at the junction of Ranwu Town， Basu County， Changdu City， Tibet， and Chayu County， Nyingchi Prefecture， is a magnificent glacier that has not yet been developed and preserved in its original state. The highest peak is 5920m above sea level， and the end of ice tongue is 4560m above sea level， about 7.5km long， with an area of 10.61km2. This is a monsoon marine glacier at the southeastern tip of Nyainqêntanglha Mountains. In the context that the global warming climate and environmental change affect the global glacier generally retreating， Renlongba Glacier also retreats to a certain extent. According to the multi-stage satellite images in recent years， there was an obvious retreat at the end of the ice tongue from 1987 to 2018， with an area reduction of 0.79km2 and a reduction of 0.069%. At the same time， Renlongba Glacier has experienced two or more ice lake collapses in its long evolution history， and now there are still traces of ice lake collapses in the glacier field.

Keywords： glacier; morphological characteristics; glacier change; remote sensing monitoring

1 概述

我國是一個冰川大國，在廣袤的國土上冰川的分布占據(jù)有重要的位置和意義。冰川不僅在為人類的生存提供了寶貴的淡水資源，同時冰川變化也是氣候變化的重要指示劑。冰川在不同時空尺度的變化對氣候、其流域社會經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)與環(huán)境產(chǎn)生重要的影響。近年，隨著人們對生態(tài)環(huán)境越來越多的關注和重視，冰川特征和冰川變化也逐漸的越來越多的走進了人們的視野[1-4]。

“仁龍壩冰川”，通常稱為“仁龍巴冰川”，百度地圖上標注的是“日弄巴冰川”，位于西藏昌都市八宿縣然烏鎮(zhèn)和林芝地區(qū)察隅縣交界處高山上，粒雪盆中心點坐標位置96°55′06″，29°13′02″。該冰川北距然烏鎮(zhèn)318國道37Km，直線距離33Km（見圖1）。最高峰至冰舌延伸方向為北北東（17°），最高點海拔為5920m，冰舌末端海拔4560m，長約7.5Km，面積10.61Km2。在粒雪盆以下，該冰川形成兩級冰瀑布，冰舌上寬下窄，末端呈較規(guī)則弧形（見圖1）。仁龍壩冰川的雪線位于海拔4600-5000m。氣候上，地處印度洋季風向青藏高原輸送暖濕空氣的通道中，降水充分，有利于冰川的發(fā)育，為中低緯度海洋性現(xiàn)代山谷冰川。

2 冰川的發(fā)育條件與形態(tài)特征

仁龍壩冰川與然烏鎮(zhèn)周邊已被開發(fā)為旅游景點而大名在外的“來古冰川”及“米堆冰川”不同，至今未被開發(fā)，仍保持著原始狀態(tài)，藏在深山而少為外人所知，實際上這個冰川的規(guī)模和壯景絕不遜色于那兩個冰川。它具有巍峨高大的山體，高峰與冰川末端高差1360m左右，雪線以上山體寬1-3km，有超過海拔5700m的角峰4座。4座高大角峰連同角峰之間的山脊形成在北北東方向上有出口的環(huán)狀包圍，包圍之中是長大寬平的粒雪盆，大量冰雪沿出口陡坡而下溢出粒雪盆，形成具有兩級巨大冰瀑布，再向下是長條狀約2.7Km的冰舌。

仁龍壩冰川的粒雪盆長大寬平，近東西寬1-3Km，由南向北從高到低約2Km，面積約4.6Km2呈一個巨大的冰雪凹地。大粒雪盆是仁龍巴冰川的主要成冰區(qū)，其后壁陡峭，冰雪自四周角峰及山壁流入大粒雪盆匯集粒雪盆本區(qū)域的降雪，堆積沉積在自身重力下發(fā)生緩慢的沉降壓實和重結(jié)晶作用成冰。

粒雪盆出口躍出大量冰雪，以20°-30°的坡度匯流成一個冰瀑布向東北奔瀉而下，長約500m，高差達200m左右。海拔5250m以下坡度變緩為一個5°-10°的巨大冰川平臺，流動方向延伸800m、寬1.3km，然后冰川繼續(xù)在北北東方向上，形成第2個坡度為20°-30°巨大的冰瀑布，長約1000m，寬800m，冰面縱橫裂隙滿布，形成千姿百態(tài)的冰裂縫。在該冰瀑布下部西側(cè)有一分支冰川匯入。此處冰川的向下運動和推擠強烈，是冰崩和雪崩現(xiàn)象的多發(fā)區(qū)。

第2冰瀑布下海拔約4900m處，進入冰川的主消融區(qū)，坡度變緩約為15°，冰面寬約780m，長度約2.3Km，直至海拔4560m的冰舌末端。該段為表磧覆蓋區(qū)，野外觀察中發(fā)現(xiàn)，表磧（巖屑、漂礫）呈斑狀或片狀分布，冰面波狀起伏，有冰面小河、冰洞、冰中潛流河道等，交替出現(xiàn)。冰川融水形成的冰面小河大多轉(zhuǎn)向冰下河道。冰川末端可見冰層高10m左右，滔滔冰水從冰層下冰洞中涌出（見圖2）。

噴涌而出的冰川融水匯聚形成小規(guī)模的冰湖，湖中有少量未融化完全的冰體，冰水交融。冰湖并無封閉，在湖的北端冰雪融水溢出，蜿蜒而下，奔向山谷。

3 冰川的變化

近年隨著全球變暖的大氣候環(huán)境變化，全球冰川普遍呈現(xiàn)退縮，1960年以來全球統(tǒng)計范圍內(nèi)的冰川面積年均退縮率為0.35%。過去100年來全球地表溫度升高 0.74℃。全球變暖幅度自1990年以來明顯加速，未來100年全球氣溫可能會升高1.1～6.4℃。氣候情景預測表明，未來氣候變暖將導致冰川進一步消退[5-9]。研究表明，我國西部冰川，1970-2016年岡底斯山冰川面積共減少854.05km2（-39.53%），冰川面積變化相對速率高達-1.09%/a[10-12]。在此大環(huán)境背景下，仁龍壩冰川也呈現(xiàn)逐步退縮態(tài)勢。具體表現(xiàn)有以下幾個方面：

（1）仁龍壩冰川存在多期終磧壟。終磧壟是指在冰川前緣由終磧構(gòu)成的弧形壟崗狀地形。在冰川的終端位置暫時穩(wěn)定時，終磧物會隨冰川的移動而不斷累積增高，于是在前緣形成弧形壟崗。正由于此，終磧壟是冰川曾經(jīng)停滯位置的一個重要標志[13]。仁龍壩冰川區(qū)域的遙感衛(wèi)星影像上，在冰川冰舌末端北北東延伸方向500m、1100米處存在兩期終磧壟。兩期終磧壟都在北北東方向前凸弧形展布。仁龍壩冰川以及現(xiàn)場觀察來看，1100m處終磧壟呈高大隆崗堆積，迎冰側(cè)較緩，背冰側(cè)較陡，由大小不一10cm-50cm的多種巖性的碎石組成，形成年代較為久遠。而在500m處的終磧壟，高度較低，規(guī)模也較小，組成該處終磧壟的巖石礫徑較小，堆積更為松散。這表明，仁龍壩冰川在歷史上，其冰川前緣在兩期終磧壟的位置存在過較長時間的停滯，也說明冰川目前的前緣相較以前有明顯的退縮。

（2）冰湖為末次冰期以來冰川在進退過程中侵蝕地表形成洼地，由冰川融水補給形成的湖泊。從冰湖的形成機理來看，冰川在前進退縮時通過侵蝕搬運地表物質(zhì)而在地表形成侵蝕洼地，繼而接納冰川融水和大氣降水形成湖泊，即冰川作用是冰湖形成的主導因素。而冰湖的存在狀態(tài)是否潰決都是冰川變化的直接反應和指示[14-18]。

仁龍壩冰川末端至距其500m終磧壟之間，以及500m終磧壟至1100m終磧壟之間存在大量湖底沉積的較小直徑的碎石“卵石”層。而且在兩期終磧壟上都有“V”形缺口，由此可判斷，在歷史上該冰川末端存在過兩期冰湖（冰磧湖），并發(fā)生了潰決。依據(jù)終磧壟和側(cè)磧壟邊界計算，仁龍壩冰川面積為12.07Km2，現(xiàn)在面積為10.61Km2，縮小比例為12.09%。這個消退面積是在該冰川末端尚在1100m處終磧壟處時至今的較長歷史時間上形成的。從冰川的側(cè)磧觀察，該冰川的消退不僅僅是面積上的減少，其冰舌區(qū)兩翼的側(cè)磧邊界有一定的高度，約在50-70m，可見冰川在厚度上的消退量也相當可觀。

（3）依據(jù)landsat系列衛(wèi)星1987、2002、2018年遙感影像，并對遙感影像做正射、融合、配準等處理后采用自動及人工干預方法提取冰川信息[19-20]。對比結(jié)果表明仁龍壩冰川的消退主要在冰川表磧區(qū)（冰舌）。三期遙感影像，1987年冰川面積為11.4Km2，2002年冰川面積為10.83Km2，2018年冰川面積為10.61Km2。從1987年到2002年15年時間冰川面積減少0.57Km2，變化相對速率-0.332%/a。從2002年到2018年16年時間冰川面積減少0.22Km2，變化相對速率-0.127%/a（圖3）。31年間，仁龍壩冰川面積縮減0.79Km2，縮小比例為0.069%，前15年縮減0.57Km2，后16年縮減0.22Km2，單從面積來看，仁龍壩冰川的消退速度逐步減緩。

4 結(jié)束語

仁龍壩冰川地處念青唐古拉山東南端，印度洋季風向青藏高原輸送暖濕空氣的通道上，降水充分，冰川運動強烈。冰川粒雪盆發(fā)育于三面環(huán)山的高峰之間的凹形區(qū)域，形成深厚冰層，冰川躍出粒雪盆后，形成兩級冰瀑以及深入山谷的表磧區(qū)（冰舌），其發(fā)育條件及形態(tài)特征為典型中低緯度海洋性現(xiàn)代山谷冰川[21]。

在全球變暖的大氣候環(huán)境背景下，全球冰川普遍消退的普遍現(xiàn)象下，仁龍壩冰川也退縮明顯。依據(jù)終磧壟和側(cè)磧壟邊界計算，仁龍壩冰川面積為12.07Km2，現(xiàn)在面積為10.61Km2，縮小比例為12.09%。依據(jù)近年衛(wèi)星影像看，自1987年至2018年，面積縮減0.79Km2，縮小比例為0.069%，從1987年到2002年15年時間冰川面積減少0.57Km2，從2002年到2018年16年時間冰川面積減少0.22Km2，退縮速度漸緩。與此同時仁龍壩冰川在其漫長的演化歷史當中發(fā)生過兩次或兩次以上冰湖潰決，潰決痕跡在冰川的實地依然有跡可循。

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