阿尼玛卿山多次冰川滑塌链式灾害过程梳理与展望

冰川滑塌是近年来涌现的一种新形式冰川灾害．21世纪以来，青藏高原地区发生10多起冰川滑塌事件，其中高原东北部阿尼玛卿山晓玛沟冰川分别在2004、2007、2016和2019年连续发生4次．利用多序列遥感影像和现有资料的整合统计对近35年来晓玛沟冰川形态、流速特征等进行分析，厘清了4次冰川滑塌事件发生的诱因以及潜在的隐患点．结果表明，4次冰川滑塌发生前期的冰川跃动或末端前进、冰川后缘冰-岩崩、异常高温降水、易于滑动产生的基岩性质等与冰川滑塌事件的发生密切相关．观察到冰川后缘陡坡区在2000—2011年间发生4次规模较大的冰-岩崩，为多次冰川滑塌的发生提供了物质和动力基础．未来几年内再次发生冰川滑塌的可能性极大．2019年冰川滑塌发生后，晓玛沟冰川再次向前滑动；近年来，冰川后缘新发育的不稳定斜坡冰裂隙发育明显增多；斜坡冰流速的变化与下部冰川稳定性之间存在内在联系，在冰川滑塌发生的相关年份斜坡冰流速明显较快．根据对阿尼玛卿山4次冰川滑塌诱因的分析以及新隐患点的判定，提出结合遥感影像和临近气象站点资料的便易手段，加强对晓玛沟内冰川形态和运动特征等的监测，以及时关注和预测未来灾害的发生．      

贡嘎山海螺沟冰川沉积的石英砂扫描电镜形态特征分析

对贡嘎山海螺沟冰川沉积物中石英砂进行扫描电镜形态特征分析, 获得海洋性山岳冰川沉积的标志性形态特征如下: 尖锐的棱角状颗粒形态占绝对优势, 边棱尖锐、表面起伏度高; 大型-中型贝壳状断口极发育, 多见平行解理面、阶梯状断口; 具有标志冰川磨蚀作用的擦痕、新月形凿口和压裂深坑有明显的化学溶蚀和沉淀形态, 如溶蚀坑、溶蚀沟, 硅质薄膜、硅质球和黏土矿物。结果表明海螺沟冰川具有强烈的侵蚀作用, 机械压碎、研磨在侵蚀和搬运过程具有绝对优势;同时海螺沟冰川底部存在丰富的冰下融水, 起到化学溶蚀和沉淀的作用。石英砂表面结构统计分析结果与河流、湖泊、海岸、风沙等沉积明显不同, 与青藏高原、南极等地大陆性冰川沉积分析结果亦存在差异。     

基于合成孔径雷达影像估计慕士塔格峰地区冰川速度场

冰川速度是冰川学研究中的一个重要参数,遥感方法为获取冰川表面速度提供了一种有效的手段。由于慕士塔格峰地区常年有云覆盖,不能为速度提取提供足够多数量的光学影像。但是,基于SAR影像对偏移量的提取算法为该地区冰川流速的测量提供了一个有效的途径。分别获取两幅雷达影像(ALOS/PALSAR)距离向和方位向的偏移,通过信噪比和相关系数选择可信点,然后通过整体拟合的方法去除雷达图像整体偏移,得到与冰川运动相关的偏移信号。首次得到了慕士塔格峰地区冰川表面完整的速度分布情况,依据该地区的速度大小分布特点,对慕士塔格峰四周冰川进行了划分。并进一步分别分析了该地区冰川在距离向和方位向速度大小与地形的关系,表明速度的大小与地形具有直接的相关性。结果表明,基于SAR影像对的偏移量测量为冰川研究提供了一个有效的方法和手段。     

高原冰川在退缩

无论你如何遐想，都不及踏上青藏高原这片土地的那一刻震撼。高山上巨大的冰川是这里最耀眼的地标。可是如今，这样壮丽的景观正在逐渐消融。     

基于无人机技术的藏东南帕隆4号冰川表面高程和运动速度变化研究

应用无人机技术，采用后差分测量（post processed kinematic，PPK）方法替代传统控制点的方法，对藏东南帕隆4号冰川消融区进行了航测，获得了2017—2018年3期高精度正射影像（DOM）、数字表面模型（DSM）和三维点云数据；分析了该冰川航测区内表面高程变化、运动速度空间差异和冰川微地貌特征等. 结果表明:PPK测量技术应用效果良好，无人机产品水平和垂直精度分别约为0.11和0.17 m；帕隆4号冰川消融区表面高程变化量呈现随海拔升高而降低的空间分布规律，冰川冰体整体减薄4.06 m；冰川表面运动速度随海拔升高而增大，呈现冰川中流线区域略快于两侧的空间分布特征；冰川表面地貌特征随海拔由高到低呈现趋于“平滑”的变化规律. 此外，还探究了无人机技术在冰川变化研究中的潜力，为未来利用无人机开展更大范围冰川变化的研究提供了有益经验.      

高原冰川消融——青藏高原周缘特大地震的诱发因素

近20年来,青藏高原周缘地区特大地震频发,印-亚碰撞产生的构造应力固然是引发地震的能量库,而高原冰川快速消融产生的垂向力可被看作是诱发地震的导火索.运用地壳均衡理论,分析了近年来青藏高原周缘地区特大地震的成因,即随着全球气候的变暖,青藏高原大陆冰川迅速消融,冰川的消融使青藏高原的荷载量突然减轻,触发了下地壳顶面的回弹,进而产生了向上的垂向力,打破了地壳的均衡和青藏高原地壳表层的负载平衡,诱发了青藏高原周缘地区频频发生特大地震.该地区强震的优势发震深度即为上地壳顶面处均衡被打破的深度,即20 km左右.     

基于SAR影像估计慕士塔格峰地区冰川速度场

冰川速度是冰川学研究中的一个重要参数,遥感方法为获取冰川表面速度提供了一种有效的手段。由于慕士塔格峰地区常年有云覆盖,不能为速度提取提供足够多数量的光学影像。但是,基于SAR影像对偏移量的提取算法为该地区冰川流速的测量提供了一个有效的途径。分别获取两幅雷达影像(ALOS/PALSAR)距离向和方位向的偏移,通过信噪比和相关系数选择可信点,然后通过整体拟合的方法去除雷达图像整体偏移,得到与冰川运动相关的偏移信号,首次得到了慕士塔格峰地区冰川表面完整的速度分布情况,依据该地区的速度大小分布特点,对慕士塔格峰四周冰川进行了划分。并进一步分别分析了该地区冰川在距离向和方位向速度大小与地形的关系,表明速度的大小与地形具有直接的相关性。结果表明,基于SAR影像对的偏移量测量为冰川研究提供了一个有效的方法和手段。     

西藏波密发现青藏高原最大冰川群

在全球气候变暖,青藏高原冰川逐年消退之际,最近通过卫星遥感拍摄的地图给人们带来了喜讯:在西藏林芝地区波密县境内发现青藏高原最大的冰川群,大大小小冰川共计42个。中国三大海洋型冰川中的其中两个也在波密县境内。     

基于多源遥感影像的南极Lambert流域冰川运动速度提取与精度验证

冰川运动速度是计算极地物质平衡和对冰盖和冰架数值模拟的重要参数.针对传统冰川运动速度提取算法的不足和局限,基于差分干涉技术(DInSAR)和多孔径干涉技术(MAI)开展二维冰川运动速度的提取研究.将该算法应用于南极Lambert流域冰川运动速度的提取,得到了研究区域高精度的二维冰川运动速度场,将采用偏移量跟踪算法提取的冰川运动速度和本文提取的冰川运动速度进行了对比分析和精度评价;结合研究区域已有历史观测数据,分析全球气候变化背景下Lambert流域冰川的动态变化.研究结果表明,基于DInSAR和MAI的冰川运动速度提取算法优于偏移量跟踪算法;近20年的冰川运动速度时间序列数据显示Lambert流域的冰川运动速度基本处于稳定状态.     

黄山冰川的是是非非

冠盖五岳、名驰中外的黄山,在地质时代最后一“朝”——第四纪(300万年前到现在)期间有没有经受过古冰川的“洗礼”,一直是个谜,并备受社会各界的关注,曾引起中国地学界在20世纪里经历了三次大论战而未果。 在地质学上,冰川分现代冰川和古冰川。第四纪古冰川现今已消失不见,只能依靠冰川地貌和冰碛物(冰川运动时的沉积物如砂砾土)这些冰川遗迹来辨认论证。 李四光拉开了冰川大论战的帷幕 我国古代虽有一点零星的地质科学思想,但未形成地质科学理论。地质科学是从西方和日本传进来的。最早来中国作地质考察的是德国人李希霍芳,后来法国人德日进,美国人巴博尔,瑞典人那林、安迪生等相继来到中国,他们在中国     

近年来中国典型季风海洋性冰川区气候、冰川、径流的变化

中国季风海洋性冰川区近百年来气温呈明显上升趋势,20世纪80年代以后升温明显加速.而降水量变化则相对比较复杂,20世纪初至80年代,降水量在波动中缓慢增加,20世纪80年代以后研究区西部降水量呈下降趋势,东部降水量仍保持上升趋势.由此反映出季风海洋性冰川区西部向暖干方向发展,而东部则向暖湿方向发展.在气候变暖背景下,冰川表现出以退缩和物质亏损为主要特征的阶段性变化.20世纪初至30年代,冰川处于稳定或前进状态,20世纪30～60年代处于后退,60～80年代初期则处于稳定或减速后退状态。80年代中期以来又转入后退.白水1号冰川区和海螺沟冰川区50年来累积物质亏损分别达18000 mm和11000 mm水当量.冰川表面形态也表现出显著变化,贡嘎山海螺沟流域和玉龙雪山漾弓江流域径流年际和季节变化表明,径流增加明显且主要是冰雪融水增加的结果.     

海螺沟冰川成因浅析

贡嘎山地区发育有71条冰川,其中长5公里以上的有五条,海螺沟冰川是其规模最大海拔最低的一条。根据冰川的分布、形状和规模,它属山岳冰川类型,从成因上看,则属暧型动力变质冰川。 海螺沟冰川形成于16万年前,地处青藏高原东缘。冰川在纵向上,粒雪盆高置、冰舌低伸,其间,为特有高悬的大冰瀑布相联。冰川的形成与存在,主要与挽近时期的造山运动有关,并与有利的贡嘎山南北向构造山系地质背景、区域自然地理环境、南面的南北向横断山系及南部海域东南季风影响相联系。海螺沟冰川现处于强消融退缩时期,这与区域性气候以几十年期的振荡变化有关,与“温室效应”无关。冰川景观不会因目前的退缩而在可以预见的时期消失。     

基于无人机遥感技术的南极冰川表面冰坑监测

冰坑(ice doline)是指冰川表面因塌陷所形成的特殊地貌,由于冰坑的规模通常较小,相关的高分辨率遥感数据十分匮乏,加之其形成具有突发性和偶然性,目前的研究尚不充分.已有的研究主要通过对冰坑形成后的表面特征分析得出,对形成前冰面的应力应变状态尚缺乏有效观测数据支撑.在我国第33次南极考察期间,中山站至内陆出发基地的达尔克冰川表面发生了塌陷,形成了冰坑地貌.在达尔克冰川开展长时间序列的无人机遥感监测,获取了塌陷事件发生前后多期高分辨率无人机遥感数据.利用该数据处理得到的塌陷区高分辨率数字高程模型(DEM)和数字正射模型(DOM),分析了塌陷发生前后冰面地形变化和融池分布,发现此处冰坑地貌的形成与冰下径流、冰上的融水过程有重要关系.     

天山乌鲁木齐河源区冰川擦痕级配特征及其空间分布探讨

通过对天山乌鲁木齐河源区一号冰川和七号冰川羊背石上冰川擦痕实测数据的统计分析，探讨了基岩磨光面上冰川擦痕的级配特征．得出冰川擦痕级配服从指数分布，擦痕级配指数分布的参数可以作为描述擦痕密度的指标．在此基础上进一步探讨了擦痕级配参数的空间分布特征及其对冰川动力状况的指示意义．     

渝鄂湘黔毗邻地区古冰川研究

在地质历史中,地球曾发生过震旦纪冰川、石炭-二叠纪冰川和第四纪冰川3次冰川活动。为研究和预测当今气候,按照岩石学原理和李四光教授创立的确定古冰川的3个标准,研究了渝鄂湘黔毗邻地区的古冰川事件,结论是该区只发生过震旦纪冰川;第四纪时不存在古冰川遗迹,没有发生过冰川活动;为温暖湿润气候。     

深度U-Net网络在遥感山地冰川边界分割中的应用

冰川变化会对当地的气候环境、水资源环境产生重要影响，随着遥感技术的发展，通过遥感图像进行冰川提取成为相关研究的主要手段，相比于人工目视解释法会出现的耗时长、效率低、主观因素大等问题，深度学习有着一定的优势。该文基于传统U-Net语义分割网络进行冰川分割，但因受限于冰川训练集缺失，真彩色图像在冰川地区进行分割会有较大的干扰，无法凸显冰川的特征，冰川分割效率较低。因此，利用冰川的矢量数据，基于Landsat 8遥感卫星图像，建立成对的假彩色冰川分割训练集，充分利用遥感多波段图像的优势，强化冰川特征信息。同时，通过添加不同波段组合的假彩色图像，丰富冰川的分割信息，并利用Inception v1深度学习模块将两种特征信息进行融合，提升冰川分割的准确性。实验结果表明，所提方法可以有效分割出冰川范围，相比于其他深度学习方法，分割准确性有了一定的提高。     

论海洋性冰川地貌特色及其地学意义

包括龙门山，贡嘎山，峨眉山，螺髻山，玉龙山等在内的青藏高原东缘，峡谷深切，山势险峻，极高山雪峰林立，海洋性冰川活跃，不少河流的干支流多发源于古冰川U形槽谷中，往下则急转为深切的V形谷，后因高原隆起而成“谷中谷”形态，或是支流以跌水或瀑布形式汇入主流，在有些基座阶地河流相沉积物的底部，保留着一层受过湿热风化带红色的冰川堆碛物，已被抬高至数千m的不同高度，这在青藏高原东缘环境演化过程中，说明青藏高原第四纪冰期序列所反映的气候波动周期长，幅度大，并与高原隆升同步发生，否则就不可能在高原南缘于喀里山口东面札个纳沟东岸海拔5000－5200m的阿兹秋山岭顶部，残留厚约20－180m的褐红色风化冰碛物。     

再论中国第四纪冰川

李四光教授生前曾致力于中国第四世纪冰川研究。其成果后来集于《中国第四世纪冰川》（科学出版社）与《李四光全集》（第二卷,湖北人民出版社）中。他与当时一些中外反对派进行了有理有据的辩论,基本上得到了大多数学者的同意。建国后又再一次引起不少人争鸣,最近一些新的研究成果迭出,很有再一次讨论其分布与冰川类型的必要。     

论中国第四纪冰川研究的历史

中国第四纪冰川研究历史是一个漫长的百家争鸣的历史.李四光教授生前曾致力于中国第四纪冰川研究.其成果后来集于《中国第四纪冰川》(科学出版社)与《李四光全集》(第二卷,湖北人民出版社)之中.他与当时一些中外反对派进行了有理有据的辩论,也得到一些中外学者的赞同.基本上得出了肯定的结论.建国后又一再时起时伏引起了不少人争鸣.最近一些新的研究成果迭出,很有再一次论述其分布与冰川类型的必要,如极大陆型冰川、亚大陆型冰川、极海洋型冰川、亚海洋型冰川等等.     

琼西北地区冰川地貌陆地卫星(TM)图像解译

北门江流域更新世沉积广布、厚度巨大.在对区内的建筑砂矿进行成矿背景条件研究时利用了陆地卫星TM图像与区内的地质地球物理资料进行综合解译,发现了区内的冰蚀台面、冰洼、冰斗、冰川槽谷和冰碛堤、冰碛裙、冰水扇等冰川作用遗迹.通过对冰蚀、冰碛地貌的研究,发现它们之间是一系列有规律的组合,有其密切的成生联系,是更新世多次冰川作用的结果.