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

  • 德拉埃斯普列亚宣誓就任哥伦比亚总统

  • 南水北调中线工程调水突破800亿立方米

独家策划

推荐阅读
这不只是一幅地质图,还是一套中国自主的图例标准。
2026-08-07 09:48
最近不少“中国神器”在全球刷屏。这些出圈的国货新品,早已摆脱低端代工、低价走量的旧标签,折射出中国制造的创新迭代与品质跃升。国货新品不断出圈、新产业蓬勃发展的背后,是中国制造的硬核实力。
2026-08-07 09:47
今年7月,国家药监局批准全球首个选择性食欲素2型受体激动剂上市,用于治疗16岁及以上青少年和成人1型发作性睡病。5月,恒瑞医药与百时美施贵宝达成新药授权合作,确定性付款9.5亿美元……今年以来,我国新药的好消息不断。
2026-08-07 09:47
在数据要素赋能方面,2025年国家数据局发布了100个公共数据“跑起来”示范场景,联合19个部门组织举办2025年“数据要素×”大赛并发布241个典型案例。
2026-08-07 09:46
近日,北京市14家市属公园陆续迎来多款机器人“新员工”,它们在公园“上岗”,承担清洁清扫、智慧巡检、问询导览、水面救援、绿化养护、生态监测等多项任务,将智慧服务融入公共生活。
2026-08-07 03:10
团队攻克了满足多功能、智能化的海缆敷设双通道布缆作业系统设计技术,使作业系统具备高度自动化和智能化水平。
2026-08-06 09:48
近日,云深处自主研发生产的四足机器人完成海关通关后出口瑞士,用于当地厂区安防、地下管网隐患排查等业务场景。“核电安全标准严苛,产品能够在瑞士核电站成功落地,充分印证国产机器人的稳定性和可靠性,我们已达成扩产合作意向。
2026-08-06 09:48
记者6日从中国科学院高能物理所获悉,我国科研人员领衔的北京谱仪Ⅲ实验国际合作组,历经15年实验研究,首次证明一类全新物质形态——胶球的存在。
2026-08-06 09:47
记者5日从中国科学院近代物理研究所获悉,该所科研团队与合作者依托强流重离子加速器装置(HIAF),成功产生并鉴别了稀有原子核铪-153。实验中,团队利用HIAF增强器提供的铋-209束流轰击石墨靶,通过弹核碎裂反应产生放射性核素。
2026-08-06 09:47
记者日前从陆军军医大学新桥医院血液病医学中心获悉,由该中心张曦教授和宋清晓研究员领衔的研究团队,首次揭示了皮肤慢性移植物抗宿主病(cGVHD)“久治难愈”的核心机制,找到了打破纤维化恶性循环的关键“开关”。
2026-08-06 02:30
最初,动画和实拍泾渭分明,然而随着手工转描、仿真合成、运动捕捉这类手段的引入,动画和实拍开始相互渗透。AI对动画与实拍的缝合,会将影像艺术彻底引向“泛动画”的时代。
2026-08-05 09:33
衣服透气不闷汗、个性化定制汽车交付快、人形机器人型号多,商品性能更好、生产效率更高、创新活力更足……近年来,这些生产生活中的变化,折射出纳米制造、柔性制造、共享制造等新趋势。
2026-08-05 09:26
在这样的微观世界里,科学家操控原子和分子,设计制造具有特殊性能的新材料、新器件,这就是纳米制造。目前,纳米制造已经实现在原子分子量级设计新材料,按需定制材料的储能、催化、防腐、导电等特性,突破传统制造的性能天花板。
2026-08-05 09:26
近日,中国农业科学院都市农业研究所联合国内外科研单位,发现了改良生菜体内的营养和风味物质的基因密码。生菜在被人类驯化与改良的漫长过程中,口感和营养发生显著变化,这背后离不开关键基因的“调控”。
2026-08-05 09:24
当地时间3日,在意大利佛罗伦萨举办的第46届国际空间研究委员会(COSPAR)科学大会上,中国气象局王劲松研究员荣获威廉·诺德伯格奖章。王劲松是首位获此殊荣的中国科学家,并同步获得一颗小行星命名。此次获奖表明,我国空间科学与应用领域研究成果获得国际学术界高度认可。
2026-08-05 07:40
石墨烯,单层碳原子排成的蜂窝薄膜,薄到极致。但把它一层层摞起来时,层与层之间如何错位——用专业术语叫作堆垛方式——会彻底改写材料的“脾气”。
2026-08-04 03:05
中国石化重庆川维化工公司5万吨/年特种聚乙烯醇(PVA)树脂装置日前顺利一次开车成功并产出合格产品,首批货品已发往欧洲。至此,川维化工PVA总产能达21万吨/年,跃居全球单一工厂中最大的高端PVA生产基地。
2026-08-04 03:05
菱方堆垛的石墨烯有一个天然“超能力”:电子彼此间的相互作用强,集体表现出超导、磁性等奇特行为。这在物理学上叫“强电子关联”——电子不再是各自乱跑的粒子,而是有着充分沟通的步调一致的集体,像一支训练有素的“乐队”。
2026-08-04 03:05
今年上半年,人工智能领域一系列标志性成果密集落地。在技术、应用、生态、治理的协力牵引下,人工智能产业迸发出前所未有的发展活力,赋能实体经济的成效持续凸显。
2026-08-04 09:31
近日,由人力资源社会保障部、安徽省人民政府共同主办的“创赢未来”创业大赛(以下简称“大赛”)全国赛在安徽合肥圆满收官。在大赛同步举办的创业安徽成果展区,一瓶瓶单原子农药整齐陈列,它们同样是“人工智能+创业”的杰作。
2026-08-04 09:31
加载更多