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

  • 杭州临安开启科普宣传周活动

  • 美联储降息50个基点开启宽松周期

独家策划

推荐阅读
卡塔尔威尔康奈尔医学院科学家通过分析391名志愿者的血液、尿液和唾液样本中的数千种分子,绘制出人体及其复杂生理过程的分子图。
2024-09-19 09:43
(记者付丽丽)世界气象组织(WMO)近日发布的最新通报显示,今年9月至11月出现拉尼娜现象的概率为55%,而今年10月至明年2月出现拉尼娜现象的可能性会增加至60%,厄尔尼诺现象在此期间再次发展的概率微乎其微。
2024-09-19 09:43
在中国加入国际原子能机构40周年之际,我国决定面向世界各国开放12个核科研设施和实验平台。
2024-09-19 09:35
我国目前海拔最高的人工影响天气观测平台——中昆仑山顶人工影响天气云水资源综合观测系统平台日前已完成验收,正式投入使用。
2024-09-19 03:35
日前,清华大学戴琼海团队在《细胞》上发表最新工作成果,宣布新一代介观活体显微仪器RUSH3D系统的问世。
2024-09-19 03:35
将为我国下一代星地海量数据传输体系规划和我国新一代卫星地面站网建设奠定坚实的基础。
2024-09-18 18:36
9月上中旬,本报派出多路记者参与“铸牢共同体 中华一家亲”主题宣传“雪域高原焕新貌”调研采访活动,记录下青藏高原生态保护的西藏实践。
2024-09-18 03:15
“水库总库容22.49亿立方米,相当于360个西湖。”站在160多米高的大坝上,中核集团新华发电新疆叶河公司副总经理、总工程师孟涛一脸自豪。
2024-09-18 02:55
记者从中国气象局获悉:中国气象局能源气象重点开放实验室已于近日正式启动。实验室依托中国气象局公共气象服务中心、中国华能集团有限公司、中国科学院大气物理研究所三家单位组建,并设有学术委员会。
2024-09-18 09:59
眼下,在红河哈尼梯田元阳核心区的阿者科村,梯田即将迎来收割,不时能听到村民们在家里磨镰刀的声音。梯田红米、稻田鱼、鸭蛋等当地绿色特优产品知名度、美誉度不断提高,产业的发展让世界遗产品牌惠及当地群众。
2024-09-18 09:54
一项新研究称,海洋鱼类的灭绝风险远高于国际自然保护联盟(IUCN)的初步估计,从2.5%增加到12.7%。法国蒙彼利埃海洋生物多样性、开发和保护部门研究人员称,IUCN撰写的《濒危物种红色名录》覆盖了超15万个物种,指导全球各地保护最受威胁的物种。
2024-09-18 09:52
记者17日从中国科学院云南天文台了解到,该台恒星物理研究团组和天文技术实验室近期基于机器学习,合作开发了快速计算恒星—行星系统潮汐演化的方法。
2024-09-18 09:34
在知识产权保护的基础上,发展中部地区地理标志特色产业,对于促进当地乡村全面振兴,赋能经济高质量发展,意义重大。
2024-09-14 09:43
据《全国科技小院发展报告(2024)》显示,自2009年第一个科技小院成立以来,科技小院数量快速增长、参与主体愈加丰富,目前全国已建成1800多个科技小院,157个研究生培养单位参与其中,参与专家达2700余名、入驻研究生1万余名。科技小院发展模式日益成熟,成为推动乡村全面振兴的重要组织力量。
2024-09-14 09:42
药品监管部门坚持以“四个最严”要求为根本遵循,着力统筹发展和安全,统筹效率和公平,统筹监管和服务,有效保障药品安全形势总体稳定,促进医药产业高质量发展。今年1至8月,国家药品抽检共计20696批次,合格率为99.43%。
2024-09-14 09:34
国内首台工业级盾构滚刀智能换刀机器人、全球首款人工智能骨科手术机器人、元宇宙数实融合应用……
2024-09-14 09:32
医生在浙江,患者在新疆。一场跨越近5000公里的5G超远程机器人肝脏肿瘤切除手术正在进行。只见医生在机器人手术操作台上,灵活地操控机械臂;手术室中,机械臂收到指令,精准地完成各项手术动作……目前,浙江各医院已完成50余例援疆5G超远程机器人手术。
2024-09-14 09:31
每一项重大科技应用取得突破前后,均有对其理论上的持续争论。著名小说《仿生人会梦见电子羊吗?》引发的人与仿生人之间界限的讨论虽产生于20世纪,但一直延续至今,其蕴含的法律问题是人工智能究竟是否具备法律人格。
2024-09-13 10:14
移动物联网是以移动通信技术和网络为载体,通过多网协同实现人、机、物泛在智联的新型信息基础设施。
2024-09-13 10:14
据了解,“晓医”依托讯飞星火医疗大模型,基于大量资深中医诊疗经验和专业知识图谱数据,构建了规模大、覆盖病种全的知识库,包括中医病症知识“400+”种、穴位知识“400+”种、常用中草药“300+”种、古代医案“6200+”份等。
2024-09-13 10:13
加载更多