全球气候变化下麦兹巴赫冰湖面积变化归因分析及对冰湖溃决洪灾预防的启示——基于GEE平台遥感云计算方法

文献类型： 中文期刊

第一作者： 张欣

作者： 张欣;朱洁;周岩;孙高虎;郭亚会

作者机构：

关键词： 麦兹巴赫冰湖;洪灾;GEE平台遥感云计算;气候变化归因

期刊名称： 新疆地质

ISSN： 1000-8845

年卷期： 2023 年 S1 期

页码： 106

收录情况： CSCD

摘要： 萨雷扎兹河-库玛拉克河是中国和吉尔吉斯斯坦间的国际河流，属塔里木河一级支流阿克苏河。阿克苏河水量约占塔里木河总径流量的73%，是塔里木河流域经济社会与生态保护的命脉。萨雷扎兹-库玛拉克河上的麦兹巴赫冰川湖是典型的频繁发生溃决洪水的冰湖。随着全球气温继续变暖，冰川对冰湖的融水补给进一步增多，冰坝稳定性降低，可能导致麦兹巴赫湖溃决频率增加和溃决时间提前，对新疆阿克苏地区防洪安全和水电工程安全产生极大威胁。本研究运用1987—2018年间覆盖研究区所有可用的Landsat 5 TM、Landsat 7 ETM+、Landsat 8 OLI Collection 1 Tier 1地表反射率数据及代表气候变化的ERA5-land数据集，选取最高温、均温、最低温、辐射和降水等每月气象因子数据，对麦兹巴赫冰川湖受南伊利尔切克冰川阻塞产生的“下湖”地表水体进行遥感提取，获得2000年、2005年、2010年、2015年、2021年每年12个月共60个时间点的冰湖面积提取结果。使用线性回归、偏相关分析和结构方程模型探究麦兹巴赫冰湖2000—2021年每月冰湖面积与气象因子间的关系。结果表明，麦兹巴赫冰湖每年几乎都在7月溃决，产生面积陡降的拐点，在9月达到最小值。2021年冰湖面积数据明显偏小，这与该年度极端高温关系密切。通过偏相关分析得出，对麦兹巴赫冰湖面积影响大小的气象因子排序为最低温（0.245）>均温（-0.239）>降水（0.228）>辐射（0.154）>最高温（0.128）。构建结构方程模型后得出的结果与偏相关分析结果一致，即均温对麦兹巴赫冰湖面积变化贡献为负，最低温、辐射和降水对麦兹巴赫冰湖面积贡献为正，各因子间对麦兹巴赫冰湖面积影响大小排序为均温（-3.32）>最低温（2.87）>辐射（0.48）>降水（0.47）。结合已有文献成果认为，增温不仅导致冰川融水增加，直接引发冰湖面积的扩张，还影响冰湖坝体的稳定性，制约冰湖面积变化。为有效减轻阿克苏及周围地区防洪压力，确保洪水危害地区社会经济稳定，研究认为以下几方面工作亟需开展：(1)进一步加强国际合作，增加上游吉尔吉斯斯坦京内冰川堰塞湖监测手段，与阿克苏地区大石峡和小石峡等水利工程联合调度，减少洪灾损失；(2)进一步加快阿克苏河流域开发利用，从全流域角度考虑和规划有关工程，达到防灾和水资源利用目标平衡；(3)深入对冰湖溃决洪水机理研究，提高洪水预警预报能力和水平。研究成果对新疆防洪减灾及经济社会发展具一定科研价值。

分类号： P343.6

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[1]自然灾害对畜牧业的影响及灾后疫病预防. 李冬. 2009

[2]皖南山地茶园洪灾成因与灾后复园技术. 张家侠,夏先江,王烨军,罗仲兴,孙钦玉,丁勇. 2013

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