湯遠(yuǎn)航， 李夢(mèng)琦， 鄧 鈴， 王小麗

（GIS應(yīng)用研究重慶市高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院，重慶 401331）

冰川是冰凍圈的重要組成部分，也是自然界最寶貴的淡水資源，具有重要的地理意義［1］。在氣候變暖的趨勢(shì)下，全球范圍內(nèi)的冰川大都表現(xiàn)出不同程度的退縮趨勢(shì)［2］。一方面，由于冰雪對(duì)太陽(yáng)輻射具有強(qiáng)烈的反射效應(yīng)，冰川大規(guī)模消融會(huì)引起地表輻射以及熱量的失衡，從而導(dǎo)致大氣環(huán)流改變。此外其消融過(guò)程中產(chǎn)生的融水注入海洋將會(huì)對(duì)原有洋流格局產(chǎn)生影響、導(dǎo)致海平面上升，進(jìn)而改變海洋與大氣的相互作用狀況，最終影響全球氣候格局［3］。另一方面，高山冰川劇烈消融還會(huì)導(dǎo)致一系列自然災(zāi)害的發(fā)生，如冰川泥石流、洪水等，這類現(xiàn)象主要發(fā)生于青藏高原東南部和喜馬拉雅山等地區(qū)，其中我國(guó)西藏地區(qū)的雅魯藏布江、波曲及朋曲流域尤為突出［4］。

近期研究結(jié)果顯示，青藏高原東南部冰川虧損及面積萎縮幅度為最大；其次為喜馬拉雅山南緣；青藏高原腹地和末端冰川面積退縮幅度相對(duì)較小，冰川物質(zhì)虧損相對(duì)較弱；而帕米爾-喀喇昆侖-西昆侖地區(qū)的冰川退縮程度最小，部分冰川甚至呈現(xiàn)前進(jìn)狀態(tài)，表現(xiàn)出微弱的物質(zhì)盈余［5］。朋曲流域位于青藏高原南緣，目前關(guān)于朋曲流域的研究，大多集中在區(qū)域冰湖面積變化及潛在潰決冰湖分析，盡管有部分關(guān)于朋曲流域冰川變化的研究，但研究時(shí)段序列較短，且關(guān)于朋曲流域冰川與氣候變化研究較少［6］，研究時(shí)段較早，冰川近況未能同步更新?；诖?，本研究采用Landsat 系列遙感影像、數(shù)字高程模型（DEM）等數(shù)據(jù)，使用遙感圖像處理及目視解譯方法，提取了朋曲流域1990—2020 年冰川邊界，研究近30 a來(lái)朋曲流域冰川面積的分布、變化及其與氣候變化的響應(yīng)關(guān)系，以期為朋曲流域冰川變化的預(yù)測(cè)及災(zāi)害防治提供理論基礎(chǔ)，也可為朋曲流域合理利用冰川融水作水資源提供理論依據(jù)［7］。

1 研究區(qū)概況

喜馬拉雅山脈發(fā)育著大量冰川，朋曲流域便是其中之一。朋曲流域（27°49′～29°05′ N、85°38′～88°57′ E，平均海拔4500 m 以上）位于青藏高原南部，地處西藏自治區(qū)西南面，與尼泊爾接壤，流域南起喜馬拉雅山脈，北起岡底斯山脈，西臨佩沽措［8-10］（圖1）。流域大部分位于喜馬拉雅山脈北側(cè)，有明顯的焚風(fēng)效應(yīng)，氣溫較低、降雨較少、蒸發(fā)量大；少部分位于喜馬拉雅山脈南側(cè)，受印度洋暖濕氣流的影響，降雨充沛［11］。因區(qū)域地勢(shì)較高、地形復(fù)雜，又位于喜馬拉雅山脈的高寒地區(qū)，有利的地勢(shì)條件和氣候條件下朋曲流域發(fā)育了大量冰川，冰川總面積可達(dá)1400 km2左右，冰川較為密集且集中分布于沿國(guó)境線的喜馬拉雅山區(qū)，成為了對(duì)于周圍地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展而言非常重要的固體水庫(kù)［12］。近年來(lái)在全球變暖、強(qiáng)太陽(yáng)輻射等因素的影響下，朋曲流域冰川處于退縮并加速融化的狀態(tài)，導(dǎo)致周圍地區(qū)的冰川湖數(shù)量及冰川湖面積增大，在流域水系本就發(fā)達(dá)的前提下，可能會(huì)帶來(lái)許多嚴(yán)重的自然災(zāi)害，如冰湖決堤引發(fā)的洪水［9］。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1.1遙感影像數(shù)據(jù)和DEM 資料 本文數(shù)據(jù)源于美國(guó)地質(zhì)勘探局（United States Geological Survey，USGS）、Landsat 系列衛(wèi)星數(shù)據(jù)源于地理空間數(shù)據(jù)云（http://www.gscloud.cn/）［13］，該數(shù)據(jù)不僅經(jīng)過(guò)了GLS2005 全球陸地控制點(diǎn)系統(tǒng)的正射校正，還通過(guò)DEM數(shù)據(jù)做出了高精度的地形校正，且本文數(shù)據(jù)的大地測(cè)量校正建立在精確的DEM 數(shù)據(jù)和地面控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上，滿足研究冰川的遙感監(jiān)測(cè)要求［14］。DEM 數(shù)據(jù)采用的是地理空間數(shù)據(jù)云提供的30 m 的ASTER GDEM 數(shù)據(jù)。由于積雪、云層等因素會(huì)遮擋遙感視線或造成冰川邊界模糊不清，所以本研究選擇的影像數(shù)據(jù)盡量都是夏季無(wú)云、少云的清晰圖像。但在實(shí)際操作中，我們保留了10月左右的部分含云量較高但對(duì)冰川區(qū)影響較小、總體效果較好的影像數(shù)據(jù)［13］。本文中最終選用的遙感影像如表1所示。

表1 遙感影像列表Tab.1 Information of the remote sensing images

2.1.2氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù) 由于當(dāng)前朋曲流域地區(qū)附近的氣象站點(diǎn)數(shù)量較少，本研究在數(shù)據(jù)分析并綜合考慮到目前已搜集到的數(shù)據(jù)適用性后，最終選用了源于美國(guó)特拉華大學(xué)地理系氣候研究中心的1970—2017 年氣溫和降水格點(diǎn)數(shù)據(jù)。由于該數(shù)據(jù)已通過(guò)地面站點(diǎn)觀測(cè)的方法，對(duì)朋曲流域氣象的描述更為精確，容易得出貼合實(shí)際的結(jié)論［13］。此外，為了驗(yàn)證格點(diǎn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，本研究還收集了朋曲流域附近3 個(gè)氣象站點(diǎn)的數(shù)據(jù)與前者進(jìn)行比較。除上述提到的數(shù)據(jù)外，本研究還根據(jù)第二次冰川編目數(shù)據(jù)驗(yàn)證了2010 年左右朋曲流域地區(qū)的冰川邊界提取結(jié)果。

2.2 研究方法

本研究采用了精度較高的比值閾值法來(lái)提取冰川邊界［15-18］，即計(jì)算波段比值后生成比值圖像，再設(shè)定閾值進(jìn)行決策樹(shù)分類，在二值化處理比值圖像后，依照閾值設(shè)定得到冰川邊界初步提取結(jié)果［19］。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的反復(fù)嘗試后，最終Landsat TM/ETM+影像的閾值設(shè)為1.8，而Landsat OLI 數(shù)據(jù)的閾值設(shè)為1.0。為了確保數(shù)據(jù)的精確性，本研究對(duì)比值閾值法計(jì)算的結(jié)果逐條進(jìn)行了目視解譯［20］。

2.3 精度評(píng)價(jià)

為了驗(yàn)證冰川邊界的精確度，本研究以15 m為距離對(duì)1990—2020 年的研究區(qū)邊界進(jìn)行了緩沖區(qū)處理（表2），由緩沖區(qū)面積除以總面積得到誤差率。誤差率較小，符合本研究要求的精度［21］。冰川與積雪的區(qū)分主要依據(jù)冰川形態(tài)，冰舌部分較為光滑，形態(tài)規(guī)整，而積雪較呈散狀分布，且對(duì)于每一條冰川，均采用Google Earth歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行目視解譯。

表2 朋曲流域邊界緩沖區(qū)面積及誤差率Tab.2 Area and error rate of boundary buffer zone in Pumqu Basin

3 結(jié)果與分析

3.1 冰川分布面積及變化特征

1990、2000、2010 年和2020 年朋曲流域冰川面積分別為1248.70 km2、1209.19 km2、1152.25 km2和1068.10 km2（表3）。對(duì)比研究時(shí)段內(nèi)不同時(shí)期的冰川分布面積，近30 a朋曲流域冰川整體呈現(xiàn)出退縮趨勢(shì)，但不同時(shí)段冰川退縮率有所不同。1990—2000 年，冰川面積退縮量為39.52 km2，年均退縮率為0.32 %·a-1；2000—2010 年，冰川面積退縮量為56.94 km2，與前一時(shí)段相比，該時(shí)段冰川加速退縮（0.47 %·a-1）；2010—2020 年，冰川面積退縮量為84.15 km2，年均退縮率為0.73%·a-1，3個(gè)時(shí)段中，該時(shí)段冰川年均退縮率最大。綜上可知，1990—2020年朋曲流域冰川面積加速退縮，尤其是2010—2020年來(lái)，朋曲流域加速退縮的趨勢(shì)更為顯著（圖2）［22-23］。

圖2 1990—2020年朋曲流域部分冰川分布特征Fig.2 Distribution characteristics of some glaciers in Pumqu Basin during 1990—2020

表3 1990—2020年朋曲流域冰川分布面積及變化特征Tab.3 Distribution area and variation characteristics of glaciers in Pumqu Basin during 1990—2020

3.2 不同海拔冰川分布特征

1990、2000、2010 年和2020 年朋曲流域冰川面積在不同海拔高度具有明顯的差異性，與海拔的變化情況基本一致，具有明顯的規(guī)律性（圖3）。其變化規(guī)律表現(xiàn)為：冰川分布面積隨海拔的升高不斷增大，到達(dá)一定高度后開(kāi)始逐漸縮小。不同時(shí)段的冰川分布面積最大及最小區(qū)域均出現(xiàn)在同一海拔范圍內(nèi)。海拔4700～4900 m處為冰川分布面積最小的區(qū)域，5900～6100 m 為冰川分布面積最大的區(qū)域。2020 年冰川分布面積最小值為8.44 km2，最大值為211.79 km2。

本流域冰川呈現(xiàn)出如上的分布特征主要是受到地形地勢(shì)和氣候條件的影響［24］。在對(duì)流層內(nèi)，氣溫隨海拔的升高不斷降低，而水分變化情況卻不同，根據(jù)前人研究，空氣中的水汽含量隨海拔的升高先增加后減少［25］。由此使得冰川分布面積先隨海拔的升高而增加，到達(dá)一定海拔高度后開(kāi)始減少，最終形成圖3所示的分布特征。

圖3 1990—2020年朋曲流域不同海拔高度冰川分布面積Fig.3 Distribution areas of glaciers at different altitudes in Pumqu Basin during 1990—2020

3.3 不同坡向冰川分布情況及變化特征

1990—2020 年朋曲流域北坡冰川分布面積最大，西南坡冰川分布面積最?。▓D4）。1990、2000、2010 年和2020 年朋曲流域北坡冰川面積分別為246.91 km2、241.66 km2、233.02 km2和222.87 km2，分別占研究區(qū)對(duì)應(yīng)時(shí)段冰川總面積的19.77%、19.99%、20.22%和17.27%，冰川面積減小的趨勢(shì)愈發(fā)明顯，但冰川面積在總冰川面積中的比例呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢(shì)；西南坡的冰川分布面積分別為91.56 km2、87.95 km2、82.35 km2和73.58 km2，分別占研究區(qū)對(duì)應(yīng)時(shí)段冰川總面積的7.33%、7.27%、7.15%和5.70%，冰川面積和占比均呈現(xiàn)較為明顯的減小趨勢(shì)?？傮w而言，北坡向冰川分布面積較多，南坡向分布面積較少。

圖4 1990—2020年朋曲流域不同坡向冰川分布面積Fig.4 Distribution areas of glaciers in different slope directions in Pumqu Basin during 1990—2020

1990—2020 年朋曲流域各坡向冰川均表現(xiàn)為退縮趨勢(shì)，且退縮趨勢(shì)逐漸加大（圖5）。其中南坡冰川的退縮率為所有坡向中最大，為22.62%，西南坡、東南坡和東坡次之，分別為19.65%、19.33%和16.84%；北坡的冰川退縮率為所有坡向中最小，為9.74%，西北坡、東北坡和西坡次之，分別為10.41%、12.69%和14.34%。

圖5 1990—2020年朋曲流域不同坡向冰川退縮率Fig.5 Glacier retreat rates in different slope directions in Pumqu Basin during 1990—2020

3.4 不同坡度冰川分布情況及變化特征

本研究將研究區(qū)冰面坡度以5°為間隔分為12個(gè)等級(jí)［13］（圖6），1990—2020 年研究區(qū)冰川在0～5°坡度范圍分布較少，5°～10°坡度范圍為最大，此后依次遞減，而坡度＞55°的冰川分布面積稍高于50°～55°坡度范圍，但仍低于45°～50°坡度范圍。綜上可知，朋曲流域冰川大多分布在平緩地帶（5°～25°），而分布在坡度＜5°的極平緩地帶和較為陡峭地帶的冰川較少。

圖6 1990—2020年朋曲流域不同坡度冰川分布面積Fig.6 Distribution areas of glaciers in different slopes in Pumqu Basin during 1990—2020

近30 a 來(lái)，朋曲流域不同坡度等級(jí)的冰川均呈退縮趨勢(shì)（圖7）。整體而言，冰川退縮率隨坡度的增加呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)，冰川退縮主要發(fā)生在15°～40°坡度范圍內(nèi)，其中30°～35°坡度范圍退縮率最大，為18.41%，＞55°坡度退縮率最小，僅為8.95%。1990—2000 年不同坡度的退縮率大致相同，中、高坡度（35°～55°）退縮率略高；2000—2010年冰川退縮率在0～35°坡度范圍內(nèi)逐漸增加，而后隨坡度的增加而減少，在坡度＞55°后幾乎為0；2010—2020 年冰川退縮率大體呈現(xiàn)2 個(gè)波峰，一個(gè)是在30°～35°坡度范圍，退縮率為9.99%，一個(gè)是在50°～55°坡度范圍，退縮率為9.10%，但在坡度＞55°后依舊減少。綜上可知，1990—2020年朋曲流域冰川在15°～45°坡度范圍內(nèi)退縮較大，而在極平緩或極陡峭區(qū)域退縮較小。

圖7 1990—2020年朋曲流域不同坡度冰川退縮率Fig.7 Glacial retreat rates in different slopes in Pumqu Basin during 1990—2020

3.5 不同規(guī)模等級(jí)冰川分布情況及變化特征

為了分析1990—2020 年朋曲流域不同規(guī)模等級(jí)冰川分布情況及變化特征，本研究以喜馬拉雅山地區(qū)冰川面積大小為標(biāo)準(zhǔn)將研究區(qū)朋曲流域冰川分為9 個(gè)等級(jí)（≤0.2 km2、0.2～0.5 km2、0.5～1 km2、1～2 km2、2～5 km2、5～10 km2、10～20 km2、20～50 km2和50～100 km2），分別計(jì)算了1990 年和2020 年研究區(qū)不同規(guī)模等級(jí)冰川條數(shù)和冰川面積的分布情況（表4）。

表4 1990年和2020年朋曲流域不同規(guī)模冰川條數(shù)與面積統(tǒng)計(jì)Tab.4 Statistics on the number and area of glaciers of different sizes in Pumqu Basin in 1990 and 2020

3.5.1冰川條數(shù)的分布情況和變化特征 朋曲流域冰川以小規(guī)模冰川為主，1990 年和2020 年面積≤0.5 km2的冰川分別有489 條和596 條，占各時(shí)段冰川總數(shù)的59.13%和67.88%。其中，面積稍大的冰川（≥20 km2）僅有12 條和9 條，僅占各時(shí)段冰川總數(shù)的1.45%和1.03%。研究區(qū)內(nèi)的冰川面積均未超過(guò)100 km2。研究發(fā)現(xiàn)，總體上冰川條數(shù)與冰川規(guī)模呈相反趨勢(shì)，即冰川的規(guī)模越大，對(duì)應(yīng)條數(shù)越少。

1990—2020年冰川條數(shù)整體上呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，從1990 年的827 條增加到2020 年的878 條，增加了51 條。但僅有面積≤0.2 km2和面積處于10～20 km2這2 個(gè)規(guī)模的冰川條數(shù)呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，其余規(guī)模等級(jí)的冰川條數(shù)均呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)，其中冰川規(guī)模為1～2 km2的冰川條數(shù)減少的最多，達(dá)24條，其次是規(guī)模為0.2～0.5 km2和0.5～1 km2的冰川，均為16條。冰川條數(shù)減少的最少的是冰川規(guī)模為5～10 km2和20～50 km2的冰川，僅為2 條和3 條。從冰川條數(shù)的波動(dòng)中可以發(fā)現(xiàn)，冰川的規(guī)模越大，冰川條數(shù)的變化越小。

3.5.2冰川面積的分布情況和變化特征 朋曲流域冰川分布面積最大是規(guī)模等級(jí)為20～50 km2的冰川，1990 年 和2020 年 面 積 分 別 為326.99 km2和244.88 km2，占各時(shí)段冰川面積總數(shù)的26.19%和22.93%。其次是規(guī)模等級(jí)為2～5 km2的冰川，1990年和2020 年面積分別為251.95 km2和192.87 km2，占各時(shí)段冰川面積總數(shù)的20.18%和18.06%。冰川分布面積最小的是規(guī)模等級(jí)為≤0.2 km2的冰川，1990 年和2020 年冰川分布面積分別為29.86 km2和30.94 km2，占相應(yīng)時(shí)段冰川面積總數(shù)的2.39%和2.90%。

分析近30 a 研究區(qū)不同規(guī)模冰川面積變化可知，研究區(qū)內(nèi)9 個(gè)規(guī)模等級(jí)的冰川，規(guī)模等級(jí)為≤0.2 km2和10～20 km2的冰川分布面積呈現(xiàn)出增長(zhǎng)趨勢(shì)。其余規(guī)模等級(jí)的冰川面積均呈減少趨勢(shì)。在呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)的不同規(guī)模等級(jí)的冰川中，處于10～20 km2的冰川的面積增長(zhǎng)最多，由1990 年的87.51 km2增加到2020 年的141.04 km2，冰川分布面積增加了53.53 km2，約占1990年該等級(jí)規(guī)模冰川總面積的61.16%。而規(guī)?！?.2 km2的冰川面積增長(zhǎng)最少，由1990 年的29.86 km2增加到2020 年的30.94 km2，冰川分布面積增加了1.08 km2，約占1990 年該等級(jí)規(guī)模冰川總面積的3.62%。在呈現(xiàn)減少趨勢(shì)的不同規(guī)模等級(jí)的冰川中，處于20～50 km2的冰川的面積減少最多，由1990 年的326.99 km2減少到2020年的244.88 km2，減少了82.11 km2，約占1990年該等級(jí)規(guī)模冰川總面積的25.11%。處于0.2～0.5 km2的冰川的面積減少最少，由1990年的66.83 km2減少到2020 年的58.86 km2，減少了7.97 km2，約占1990 年該等級(jí)規(guī)模冰川總面積的11.94%?？梢园l(fā)現(xiàn)，與等級(jí)規(guī)模較大的冰川相比，規(guī)模等級(jí)較小的冰川，其冰川面積波動(dòng)較小。

從冰川條數(shù)和冰川面積2個(gè)方面分析研究區(qū)內(nèi)1990—2020年的冰川可以發(fā)現(xiàn)，冰川的規(guī)模等級(jí)與冰川的波動(dòng)呈現(xiàn)相反趨勢(shì)。即大冰川的波動(dòng)小，小冰川的波動(dòng)大。

4 討論

冰川坡度及面積是影響冰川對(duì)氣候變化響應(yīng)的重要地形因子［2］。通過(guò)對(duì)不同坡向和坡度冰川面積的分析，可以發(fā)現(xiàn)冰川對(duì)氣候變化響應(yīng)具有一定滯后期，冰川平均規(guī)模越小，滯后期越短［26］，前人選擇典型區(qū)域，利用中值面積指標(biāo)研究了整個(gè)喜馬拉雅山冰川與氣候變化的滯后期為12 a［27］，喜馬拉雅山冰川平均規(guī)模為7.78 km2，而朋曲流域冰川平均規(guī)模為1.51 km2。因此，以10 a為滯后期，采用的朋曲流域氣候數(shù)據(jù)提前至1970 年。為了更充分地反映研究區(qū)氣候變化特征，采用年均氣溫和年降水?dāng)?shù)據(jù)來(lái)代表研究年份內(nèi)不同時(shí)段氣候的變化情況（圖8）。朋曲流域附近3 個(gè)站點(diǎn)氣候的變化情況（圖9）如下：

圖8 1970—2017年朋曲流域氣溫和降水量Fig.8 Temperature and precipitation in Pumqu Basin during 1970—2017

圖9 1990—2018年朋曲流域附近站點(diǎn)氣溫和降水量Fig.9 Temperature and precipitation of stations near Pumqu Basin during 1990—2018

（1）1980—1989 年，朋曲流域年均氣溫整體出現(xiàn)上下波動(dòng)趨勢(shì)，在1984、1985、1988 年時(shí)達(dá)到最高，為1.5 ℃，最低年均氣溫為0.7 ℃。而年降水量整體變化波動(dòng)較大，1981—1984 年變化幅度較小，1985 年達(dá)到峰值1773.4 mm，而1986 年急降至谷值1330.8 mm，后大幅上升。在對(duì)應(yīng)時(shí)段（1990—2000年），朋曲流域冰川呈現(xiàn)退縮趨勢(shì)年均退縮率為0.32%·a-1。

（2）1990—1999 年，朋曲流域的年均氣溫高于上一時(shí)段，總體趨勢(shì)是在波動(dòng)下降后上升，最高值為2.1 ℃，最低值為0.6 ℃。該階段的年降水量小于前一階段，趨勢(shì)為首先下降到1479.58 mm 的谷值，然后上升到1706.91 mm 的峰值。在對(duì)應(yīng)時(shí)段（2000—2010年），朋曲流域冰川主要呈現(xiàn)出退縮趨勢(shì)，朋曲流域冰川年退縮率為0.47%·a-1，高于第一時(shí)段。根據(jù)朋曲流域冰川2000—2010 年的氣溫變化以及降水變化特征，可以看出朋曲流域氣溫升高且降水減少，這可能是導(dǎo)致冰川加速退縮的主要?dú)夂蛞蛩兀?3］。

（3）2000—2009 年，朋曲流域的年均氣溫逐年上升至2.5 ℃的峰值，該時(shí)段的年均氣溫顯著高于前2 個(gè)時(shí)段。年降水量的總體變化幅度相對(duì)較小，呈小幅下降趨勢(shì)，最低值為1469.51 mm，但年降水量均高于前一時(shí)段。對(duì)應(yīng)年份（2010—2020年），朋曲流域的冰川呈退縮趨勢(shì)，年退縮率為0.73%·a-1，高于前2 個(gè)時(shí)段。原因分析表明，盡管年降水量高于前2個(gè)階段，但氣溫卻明顯升高，這可能是該時(shí)段冰川加速退縮的主要?dú)夂蛟?。?jù)此可以推測(cè)：與降水減少相比，氣溫上升可能對(duì)冰川退縮有更大的影響。

（4）2010—2017年，朋曲流域的年均氣溫、年降水量都高于前3 個(gè)時(shí)段。由此可見(jiàn)未來(lái)十幾年內(nèi)，朋曲流域冰川可能將持續(xù)處于退縮狀態(tài)且年退縮率可能逐年增大。

總體而言，1990—2020年朋曲流域冰川加速退縮，尤其是2010—2020 年來(lái)，朋曲流域加速退縮趨勢(shì)更為顯著。1990—2020 年朋曲流域各坡向冰川均表現(xiàn)為退縮趨勢(shì)，且退縮趨勢(shì)逐漸加大。其中，南坡冰川的退縮率在所有坡向中最大，西南坡、東南坡和東坡次之，北坡最小。并且小冰川較大冰川受到氣候等各要素的影響更大，退縮現(xiàn)象更為顯著。

對(duì)于朋曲流域冰川變化的狀況，已有學(xué)者進(jìn)行相關(guān)研究，如魏紅等［28］采用1970年左右地形圖數(shù)據(jù)與2001 年的ASTER 遙感影像數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，研究時(shí)段內(nèi)朋曲流域冰川呈退縮趨勢(shì)，退縮率為0.29%·a-1；Che等［29］分析了1970—2013年朋曲流域冰川分布和變化狀況，結(jié)果表明該區(qū)域冰川呈加速退縮狀態(tài)，后一時(shí)段（2001—2013 年）冰川退縮速率遠(yuǎn)大于前一時(shí)段（1970—2001年），本文的研究結(jié)果與前人一致。與本區(qū)域同類型的研究而言，本研究的時(shí)間序列更長(zhǎng)。并且對(duì)于小范圍的冰川研究來(lái)說(shuō)，人工目視解譯、遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的研究方法是比較科學(xué)且全面的。因此，本研究對(duì)區(qū)域冰川變化和冰湖預(yù)測(cè)具有一定的補(bǔ)充作用，對(duì)冰川變化預(yù)測(cè)和災(zāi)害防治有重要意義。

5 結(jié)論

本文基于Landsat系列遙感影像數(shù)據(jù)，通過(guò)比值閾值法與目視解譯，提取了1990—2020年朋曲流域冰川分布及變化特征，同時(shí)結(jié)合氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)，分析了研究區(qū)冰川變化及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)，得出以下結(jié)論：

（1）1990—2020 年朋曲流域冰川加速退縮，且加速退縮趨勢(shì)在2010—2020年中尤為明顯。

（2）朋曲流域冰川分布面積隨著海拔的升高而不斷擴(kuò)大，達(dá)到一定高度后逐漸縮小，原因是受地形、地勢(shì)和氣候條件的影響。

（3）1990—2020年朋曲流域冰川所有坡向冰川均呈退縮趨勢(shì)。南坡冰川退縮率最大，北坡冰川退縮率最小。研究區(qū)北坡的冰川分布面積最大，冰川面積呈下降趨勢(shì)，但在冰川總面積中的比例呈上升趨勢(shì)；西南坡冰川分布面積最小，冰川面積和比例均呈下降趨勢(shì)?？傮w上看，北坡的冰川分布面積較大，南坡的冰川分布面積較小。

（4）朋曲流域的冰川大多分布在平緩帶（5°～25°），而極平緩帶（＜5°）或較為陡峭的坡帶冰川面積相對(duì)較小。近30 a中，朋曲流域不同坡度的冰川均呈現(xiàn)出退縮的趨勢(shì)。退縮率呈現(xiàn)出隨坡度的增加先增大后減小的趨勢(shì)。在坡度15°～45°范圍內(nèi)退縮較大，而在極平緩或極陡峭區(qū)域退縮較小。

（5）以10 a為滯后期研究氣候?qū)Ρㄍ丝s的影響結(jié)果表明：氣溫升高和降水減少可能是冰川加速退縮的主要原因，而前者對(duì)冰川退縮的影響大于后者。可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)十幾年內(nèi)，朋曲流域冰川可能將繼續(xù)處于退縮狀態(tài)，年退縮率可能會(huì)繼續(xù)增加。與大冰川相比，小冰川更易受到氣候的影響。

致謝：十分感謝冀琴老師對(duì)本文提出大量寶貴的修改意見(jiàn)，同時(shí)對(duì)USGS、地理空間數(shù)據(jù)云、美國(guó)特拉華大學(xué)地理系氣候研究中心提供的數(shù)據(jù)以及寒區(qū)旱區(qū)科學(xué)數(shù)據(jù)中心共享的中國(guó)第二次冰川編目數(shù)據(jù)一并表示衷心的感謝。