点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:多国科学家联合揭示全球冰湖与溃决洪水区域特征和变化模式
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

多国科学家联合揭示全球冰湖与溃决洪水区域特征和变化模式

来源:光明网2024-05-23 09:06

  5月21日,《自然-地球环境评论》在线发表了中国科学院青藏高原研究所环境变化与多圈层过程团队张国庆研究员联合英国、奥地利、加拿大、瑞士、德国等国科学家的最新成果。

  通过综合分析全球及各地区不同大小、类型的冰湖和历史冰湖溃决洪水事件,研究团队构建了一份全面的全球冰湖数据集,详细阐明了全球冰湖的分布状态、区域特征和变化模式,量化了全球不同类型冰湖溃决洪水的占比和历史发生趋势,预估了未来全球冰湖和冰湖溃决洪水的灾害危险和应对措施。

  该文章的共同第一作者和通讯作者张国庆研究员介绍,全球变暖背景下,冰川正在加速消融与退缩,当冰川融水受到冰川、冰碛或基岩阻塞时,冰湖在冰前、冰缘、冰面、冰内或冰下形成。冰湖可能引发冰湖溃决洪水。开展全球冰湖地理分布、形成时间、演变过程和物理特性的综合研究,对于减轻下游地区遭受冰湖溃决洪水破坏至关重要。以往冰湖研究单一而零散,或针对特定类型冰湖或仅仅聚焦特定山区,缺乏全球系统的冰湖与冰湖溃决洪水特征与变化研究。

  相关综述文章表明,目前大于0.05 km2冰湖有22,133个,总面积约14,438km2,全球冰湖数量、面积和体积区域分布差异明显。

多国科学家联合揭示全球冰湖与溃决洪水区域特征和变化模式 

  图1全球冰湖和历史冰湖溃决洪水事件分布

  冰湖主要分布在格陵兰岛边缘(31%)、南安第斯(16%)、阿拉斯加和加拿大西部(16%)、加拿大北极东部(15%)和亚洲高山区(6%)。全面彻底了解冰湖的地理特征是冰湖溃决洪水风险评估的前提,全球大部分山区冰湖变化呈现以下特征:1850~1970年相对稳定,1970~1990年逐渐扩张,1990~2020年快速扩张。安第斯、欧洲中部和斯瓦尔巴群岛的冰湖变化相对较小,每十年的变化幅度小于10%;冰岛、斯堪的纳维亚和俄罗斯北极的变化相对较大,每十年的变化幅度大于40%。

多国科学家联合揭示全球冰湖与溃决洪水区域特征和变化模式 

  图2 冰湖变化及影响定量评估方法示意图

多国科学家联合揭示全球冰湖与溃决洪水区域特征和变化模式 

  图3 全球及区域冰湖变化

  研究团队进一步综合分析了历史冰湖溃决洪水的分布、原因和机制,冰坝湖是冰湖溃决洪水的最主要类型,占全球所有记录事件的三分之二。这些湖泊的溃决通常由筑坝冰川的活动引起,如冰坝断裂、弯曲或漂浮。当湖水突然从冰坝流出时,热和机械侵蚀将导致洪水流量呈指数级增长。在区域范围内,阿拉斯加是冰坝湖冰湖溃决洪水的热点,占全球总量的37%。冰坝湖的溃决可能多次周期性重复发生,因为冰坝在湖水排放后可能会暂时“重新愈合”。

 多国科学家联合揭示全球冰湖与溃决洪水区域特征和变化模式

  图4冰湖溃决洪水触发因素与机制

  冰碛湖也是常见的冰湖溃决洪水发生源头,尤其是在低纬度地区安第斯山脉、亚洲中部和喜马拉雅。它们的溃决通常由管涌、埋藏冰退化或由冰崩、雪崩或滑坡引起的溢流触发。与冰坝湖不同,冰碛湖通常只溃决一次,因为坝体的破坏限制了未来蓄水的能力。此外,研究还提到基岩坝的状态通常稳定,这些冰湖比冰坝湖和冰碛湖产生的冰湖溃决洪水要少,溢坝是其冰湖溃决洪水发生的唯一机制。

  由于可用的卫星图像资料数据有限,1980年前关于冰湖溃决洪水事件记录少于实际,报道的冰湖溃决洪水增加趋势会存在偏差。随着冰川进一步消融与退缩,已有冰湖扩张并出现新的冰湖(图5)。在亚洲高山区,在冰川完全消失的情景下,可能会形成大于0.01km2冰湖约13,000个,总面积约1,510km2,总体积约52.3km3。

多国科学家联合揭示全球冰湖与溃决洪水区域特征和变化模式 

  图5 冰湖的未来形成和扩张与冰湖溃决洪水风险

  预估结果显示,未来全球冰湖溃决洪水的风险总体增加,但存在区域差异,亚洲高山区未来冰湖溃决洪水预计将增加(图6),西欧阿尔卑斯山、秘鲁的科迪勒拉布兰卡山未来潜在冰湖溃决洪水相对较低,冰岛可能在未来发生火山活动而引发大型冰湖溃决洪水。

多国科学家联合揭示全球冰湖与溃决洪水区域特征和变化模式 

  图6 全球潜在未来冰湖和冰湖溃决洪水灾害

  研究综述了全球冰湖及历史冰湖溃决洪水的地理分布、变化特征、原因与机制和未来趋势,指出了未来研究方向,包括冰湖监测和风险评估的新技术和方法,全球完整的冰湖编目和野外观测数据的获取,以及洪水动力模型的改进,为全球应对冰湖相关灾害风险提供了科学依据和政策建议。(记者蔡琳)

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 广西南宁:黄花风铃木盛放

  • 浙江桐庐:元宵民俗大踩街

独家策划

推荐阅读
国家统计局2月28日公布《2025年国民经济和社会发展统计公报》。
2026-02-28 17:21
人们常说“眼见为实”,但如果今天再问一个问题:照片还能算现实的记录吗?答案或许已经不像过去那么简单。
2026-02-28 10:27
国家能源局27日发布的数据显示,目前,全国已有84个绿电直连项目完成审批,新能源总装机规模3259万千瓦。
2026-02-28 10:25
“具身天工3.0”刚刚发布——首届机器人半马赛事冠军正在加紧训练,成绩有望大幅提升;朱雀三号重复使用火箭蓄势待发,计划二季度再次挑战回收复用;小米汽车超级工厂的生产线一片繁忙,累计交付量已突破60万辆……
2026-02-28 10:23
今年以来,水利部指导督促各地抢抓河湖枯水期、施工影响小的窗口期,不断推动国家水网联网、补网、强链。
2026-02-28 10:22
几十年来,关于月球早期磁场是强是弱,科学界一直争论不休。如今,英国牛津大学科学家通过分析阿波罗任务带回的样本,发现月球曾拥有极强磁场,强度甚至一度超过地球磁场。
2026-02-28 10:19
发现分数量子反常霍尔效应和里德堡莫尔激子态,解决超导量子计算难题,攻克国产无液氦稀释制冷机和极高场全超导磁体等关键实验技术……
2026-02-27 09:39
2026年伊始,从美国拉斯维加斯消费电子展(CES)到中国春晚,中国自主研发的人形机器人频频“破圈”,多家中国企业的产品和应用不仅在海外业界引发热议,更是在全球社交媒体平台和国际媒体不断“刷屏”。
2026-02-27 09:36
中国人的“果盘子”里,苹果占据着举足轻重的地位。产业端加速向“数管+机器换人”转型,直播带货、跨境电商等新业态的兴起,也让中国苹果加速走向全球。
2026-02-27 09:35
随着2022年北京冬奥会的成功举办和“带动三亿人参与冰雪运动”目标的实现,中国滑雪装备产业正迎来前所未有的发展机遇。从笨重单调到轻便智能,从依赖进口到本土品牌崛起,滑雪装备的变迁不仅折射出中国冰雪运动的普及,更勾勒出一个新兴消费市场的崛起轨迹。
2026-02-27 09:32
记者从西北大学获悉,该校生命科学学院灵长类行为与进化发育研究团队的研究,揭示了亚洲叶猴物种表型的演化之谜。
2026-02-27 09:30
中国科学院近代物理研究所核结构研究团队与合作者通过高精度实验,明确了一种钼同位素释放其储存能量的关键机制,在原子核能量可控释放研究领域取得重要进展。
2026-02-26 09:46
电感器如同现代电子设备的“心脏”,让电流有序流动、设备稳定工作。
2026-02-26 09:35
“AI保姆”“智能教育助手”等产品,正以前所未有的速度和深度涌入未成年人的世界。不少家长感叹,这位无所不能、无时不在的“数字家教”成了解放自己的好帮手。
2026-02-26 13:44
全球人工智能技术迭代创新按下“快进键”,与各行业各领域的融合应用持续拓展深化。
2026-02-26 13:44
AI操控的机器人虽难以完全替代实验科学家,但AI系统已开始接管人类的数据分析师、研究编码员等工作。
2026-02-26 10:04
截至2025年,我国发明专利申请量已连续多年位居全球第一,成为名副其实的专利大国。
2026-02-26 09:55
他们走过了一段从弱到强、从“备胎”到“主角”的孤勇之路,实现了国内超低温大型制冷机市场从被国外100%垄断到国产化替代的“跨越式发展”。
2026-02-26 09:49
人工智能技术及其应用的跨领域、跨层级、跨主体特征,决定了其安全治理天然具有高度复杂性和协同需求。最后,面对人工智能技术快速迭代、应用场景动态迁移、风险形态持续演化的鲜明特点,制度体系必须具备敏捷响应与动态调适的智慧与弹性。
2026-02-25 09:45
曾经只存在于科幻电影中的“太空采矿”,正逐渐从文艺作品中的构想走进现实。
2026-02-25 09:49
加载更多