西藏八宿县仁龙坝冰川特征与变化

赵志远　郑旭　韩笑　许志辉　于谦

摘  要：冰川不仅在为人类的生存提供了宝贵的淡水资源，同时冰川变化也是气候变化的重要指示剂。仁龙坝冰川位于西藏昌都市八宿县然乌镇和林芝地区察隅县交界处，是一处尚未被开发的人保存着原始状态的宏伟冰川。其主峰最高海拔5920m，冰舌末端海拔4560m，长约7.5Km，面积10.61Km2。这是一条念青唐古拉山东南端的季风海洋性冰川。在全球变暖的大气候环境变化影响全球冰川普遍呈现退缩的背景下，仁龙坝冰川也出现一定的退缩。依据近年多期卫星影像看，自1987年至2018年其冰舌末端有明显退缩，面积缩减0.79Km2，缩小比例为0.069%。与此同时仁龙坝冰川在其漫长的演化历史当中发生过两次或两次以上冰湖溃决，现在冰川的实地，溃决痕迹依然有迹可循。

关键词：冰川;形态特征;冰川变化;遥感监测

中图分类号：P332          文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）07-0075-04

Abstract： Glaciers not only provide valuable fresh water resources for human survival， but also an important indicator of climate change. Renlongba Glacier， located at the junction of Ranwu Town， Basu County， Changdu City， Tibet， and Chayu County， Nyingchi Prefecture， is a magnificent glacier that has not yet been developed and preserved in its original state. The highest peak is 5920m above sea level， and the end of ice tongue is 4560m above sea level， about 7.5km long， with an area of 10.61km2. This is a monsoon marine glacier at the southeastern tip of Nyainqêntanglha Mountains. In the context that the global warming climate and environmental change affect the global glacier generally retreating， Renlongba Glacier also retreats to a certain extent. According to the multi-stage satellite images in recent years， there was an obvious retreat at the end of the ice tongue from 1987 to 2018， with an area reduction of 0.79km2 and a reduction of 0.069%. At the same time， Renlongba Glacier has experienced two or more ice lake collapses in its long evolution history， and now there are still traces of ice lake collapses in the glacier field.

Keywords： glacier; morphological characteristics; glacier change; remote sensing monitoring

1 概述

我國是一个冰川大国，在广袤的国土上冰川的分布占据有重要的位置和意义。冰川不仅在为人类的生存提供了宝贵的淡水资源，同时冰川变化也是气候变化的重要指示剂。冰川在不同时空尺度的变化对气候、其流域社会经济发展、生态与环境产生重要的影响。近年，随着人们对生态环境越来越多的关注和重视，冰川特征和冰川变化也逐渐的越来越多的走进了人们的视野[1-4]。

“仁龙坝冰川”，通常称为“仁龙巴冰川”，百度地图上标注的是“日弄巴冰川”，位于西藏昌都市八宿县然乌镇和林芝地区察隅县交界处高山上，粒雪盆中心点坐标位置96°55′06″，29°13′02″。该冰川北距然乌镇318国道37Km，直线距离33Km（见图1）。最高峰至冰舌延伸方向为北北东（17°），最高点海拔为5920m，冰舌末端海拔4560m，长约7.5Km，面积10.61Km2。在粒雪盆以下，该冰川形成两级冰瀑布，冰舌上宽下窄，末端呈较规则弧形（见图1）。仁龙坝冰川的雪线位于海拔4600-5000m。气候上，地处印度洋季风向青藏高原输送暖湿空气的通道中，降水充分，有利于冰川的发育，为中低纬度海洋性现代山谷冰川。

2 冰川的发育条件与形态特征

仁龙坝冰川与然乌镇周边已被开发为旅游景点而大名在外的“来古冰川”及“米堆冰川”不同，至今未被开发，仍保持着原始状态，藏在深山而少为外人所知，实际上这个冰川的规模和壮景绝不逊色于那两个冰川。它具有巍峨高大的山体，高峰与冰川末端高差1360m左右，雪线以上山体宽1-3km，有超过海拔5700m的角峰4座。4座高大角峰连同角峰之间的山脊形成在北北东方向上有出口的环状包围，包围之中是长大宽平的粒雪盆，大量冰雪沿出口陡坡而下溢出粒雪盆，形成具有两级巨大冰瀑布，再向下是长条状约2.7Km的冰舌。

仁龙坝冰川的粒雪盆长大宽平，近东西宽1-3Km，由南向北从高到低约2Km，面积约4.6Km2呈一个巨大的冰雪凹地。大粒雪盆是仁龙巴冰川的主要成冰区，其后壁陡峭，冰雪自四周角峰及山壁流入大粒雪盆汇集粒雪盆本区域的降雪，堆积沉积在自身重力下发生缓慢的沉降压实和重结晶作用成冰。

粒雪盆出口跃出大量冰雪，以20°-30°的坡度汇流成一个冰瀑布向东北奔泻而下，长约500m，高差达200m左右。海拔5250m以下坡度变缓为一个5°-10°的巨大冰川平台，流动方向延伸800m、宽1.3km，然后冰川继续在北北东方向上，形成第2个坡度为20°-30°巨大的冰瀑布，长约1000m，宽800m，冰面纵横裂隙满布，形成千姿百态的冰裂缝。在该冰瀑布下部西侧有一分支冰川汇入。此处冰川的向下运动和推挤强烈，是冰崩和雪崩现象的多发区。

第2冰瀑布下海拔约4900m处，进入冰川的主消融区，坡度变缓约为15°，冰面宽约780m，长度约2.3Km，直至海拔4560m的冰舌末端。该段为表碛覆盖区，野外观察中发现，表碛（岩屑、漂砾）呈斑状或片状分布，冰面波状起伏，有冰面小河、冰洞、冰中潜流河道等，交替出现。冰川融水形成的冰面小河大多转向冰下河道。冰川末端可见冰层高10m左右，滔滔冰水从冰层下冰洞中涌出（见图2）。

喷涌而出的冰川融水汇聚形成小规模的冰湖，湖中有少量未融化完全的冰体，冰水交融。冰湖并无封闭，在湖的北端冰雪融水溢出，蜿蜒而下，奔向山谷。

3 冰川的變化

近年随着全球变暖的大气候环境变化，全球冰川普遍呈现退缩，1960年以来全球统计范围内的冰川面积年均退缩率为0.35%。过去100年来全球地表温度升高 0.74℃。全球变暖幅度自1990年以来明显加速，未来100年全球气温可能会升高1.1～6.4℃。气候情景预测表明，未来气候变暖将导致冰川进一步消退[5-9]。研究表明，我国西部冰川，1970-2016年冈底斯山冰川面积共减少854.05km2（-39.53%），冰川面积变化相对速率高达-1.09%/a[10-12]。在此大环境背景下，仁龙坝冰川也呈现逐步退缩态势。具体表现有以下几个方面：

（1）仁龙坝冰川存在多期终碛垄。终碛垄是指在冰川前缘由终碛构成的弧形垄岗状地形。在冰川的终端位置暂时稳定时，终碛物会随冰川的移动而不断累积增高，于是在前缘形成弧形垄岗。正由于此，终碛垄是冰川曾经停滞位置的一个重要标志[13]。仁龙坝冰川区域的遥感卫星影像上，在冰川冰舌末端北北东延伸方向500m、1100米处存在两期终碛垄。两期终碛垄都在北北东方向前凸弧形展布。仁龙坝冰川以及现场观察来看，1100m处终碛垄呈高大隆岗堆积，迎冰侧较缓，背冰侧较陡，由大小不一10cm-50cm的多种岩性的碎石组成，形成年代较为久远。而在500m处的终碛垄，高度较低，规模也较小，组成该处终碛垄的岩石砾径较小，堆积更为松散。这表明，仁龙坝冰川在历史上，其冰川前缘在两期终碛垄的位置存在过较长时间的停滞，也说明冰川目前的前缘相较以前有明显的退缩。

（2）冰湖为末次冰期以来冰川在进退过程中侵蚀地表形成洼地，由冰川融水补给形成的湖泊。从冰湖的形成机理来看，冰川在前进退缩时通过侵蚀搬运地表物质而在地表形成侵蚀洼地，继而接纳冰川融水和大气降水形成湖泊，即冰川作用是冰湖形成的主导因素。而冰湖的存在状态是否溃决都是冰川变化的直接反应和指示[14-18]。

仁龙坝冰川末端至距其500m终碛垄之间，以及500m终碛垄至1100m终碛垄之间存在大量湖底沉积的较小直径的碎石“卵石”层。而且在两期终碛垄上都有“V”形缺口，由此可判断，在历史上该冰川末端存在过两期冰湖（冰碛湖），并发生了溃决。依据终碛垄和侧碛垄边界计算，仁龙坝冰川面积为12.07Km2，现在面积为10.61Km2，缩小比例为12.09%。这个消退面积是在该冰川末端尚在1100m处终碛垄处时至今的较长历史时间上形成的。从冰川的侧碛观察，该冰川的消退不仅仅是面积上的减少，其冰舌区两翼的侧碛边界有一定的高度，约在50-70m，可见冰川在厚度上的消退量也相当可观。

（3）依据landsat系列卫星1987、2002、2018年遥感影像，并对遥感影像做正射、融合、配准等处理后采用自动及人工干预方法提取冰川信息[19-20]。对比结果表明仁龙坝冰川的消退主要在冰川表碛区（冰舌）。三期遥感影像，1987年冰川面积为11.4Km2，2002年冰川面积为10.83Km2，2018年冰川面积为10.61Km2。从1987年到2002年15年时间冰川面积减少0.57Km2，变化相对速率-0.332%/a。从2002年到2018年16年时间冰川面积减少0.22Km2，变化相对速率-0.127%/a（图3）。31年间，仁龙坝冰川面积缩减0.79Km2，缩小比例为0.069%，前15年缩减0.57Km2，后16年缩减0.22Km2，单从面积来看，仁龙坝冰川的消退速度逐步减缓。

4 结束语

仁龙坝冰川地处念青唐古拉山东南端，印度洋季风向青藏高原输送暖湿空气的通道上，降水充分，冰川运动强烈。冰川粒雪盆发育于三面环山的高峰之间的凹形区域，形成深厚冰层，冰川跃出粒雪盆后，形成两级冰瀑以及深入山谷的表碛区（冰舌），其发育条件及形态特征为典型中低纬度海洋性现代山谷冰川[21]。

在全球变暖的大气候环境背景下，全球冰川普遍消退的普遍现象下，仁龙坝冰川也退缩明显。依据终碛垄和侧碛垄边界计算，仁龙坝冰川面积为12.07Km2，现在面积为10.61Km2，缩小比例为12.09%。依据近年卫星影像看，自1987年至2018年，面积缩减0.79Km2，缩小比例为0.069%，从1987年到2002年15年时间冰川面积减少0.57Km2，从2002年到2018年16年时间冰川面积减少0.22Km2，退缩速度渐缓。与此同时仁龙坝冰川在其漫长的演化历史当中发生过两次或两次以上冰湖溃决，溃决痕迹在冰川的实地依然有迹可循。

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