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冰川湖,巴塔哥尼亚,阿根廷。信用:DPK-照片/ Alamy图片社图片。
阿根廷巴塔哥尼亚,Los Glaciares国家公园,Laguna de Los Tres和Mount Fitz Roy。 信用:DPK-照片/ Alamy图片社图片。
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2020年8月31日16:00时

嘉宾贴子:气候变化如何将冰川变成湖泊

客座作者

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08.31.20
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下午1:00 31.08.2020 |
游客帖子 嘉宾贴子:气候变化如何将冰川变成湖泊

在过去的30年里,世界各地融化的冰川形成的湖泊面积增加了50%。

这是我们的新研究的主要发现,发表于自然气候变化这是气候变暖的又一迹象——而且影响了数十亿人的供水和洪水风险。

在最近几十年冰川融化导致的规模和冰川湖的数量急剧增加。这些形式的碎片在冰川的前方沿推给后人留下的冰川退缩战线创造自然堤坝后面。

到现在为止一直存在冰湖的数量没有全球性的评估,也没有它们是如何随时间变化。

然而,“大数据”云计算现在可以让我们使用大量卫星图像档案的自动制图。在我们的新研究中,我们制作了第一个冰川湖泊变化的全球数据集,以应对气候变化和其他驱动因素。

冰川湖

由于各地气候变暖的响应世界冰川,冰层融化推动冰川湖泊的增长。这些湖泊采取各种形式和本身可以加速冰川的冰损失和撤退。

下图为地图世界各地的这些湖泊的分布情况。这些点显示出它们的位置和颜色表示大小 - 黄从蓝色小(约为0.1平方公里,平方公里)到大(约100平方公里)。

舒加等人(2020)FIG1地图近乎全球冰湖分布和演变
地图冰川湖的>0.05平方公里和<200平方公里在2015-18,与一个度纬度/经度摘要。在图中,每个圆圈代表一个单独的湖泊。在红色虚线框(加上南极洲,未显示)地区没有映射由于缺乏可用的影像。来源:舒加等人(2020)

冰川充当“水塔”,其提供可靠的供水到下游的社区因此,冰川湖的不断转变是影响山区储水资源变化的重要因素19亿人依靠。

冰川的融化也导致了海平面上升但融水并不总是直接流入海中,如果有一些是储存在冰川湖泊和地下水中。最近,湖泊中冰川融水的数量被强调为一个关键的知识缺口评估报告政府间气候变化专门委员会(IPCC)。

此外,冰川湖是潜在的灾难性爆发洪水的源头,被称为冰湖溃决洪水(GLOFs)。这些通常被认为是最大的和最广泛的冰川危害来讲灾难和潜在危害- 特别是在许多发展中国家,整个南美洲,喜马拉雅山脉和中亚其他地区。

下面的视频由美国宇航局制作,总结了我们的研究结果。

利用卫星数据来追踪冰湖变化

为了评估在世界各地的冰川湖泊的变化,我们使用不是由采取了万张图片的四分之一以上NASA的Landsat卫星从1990年到2018年。

然后,我们在创建模型谷歌地球引擎它识别并勾勒出地球表面的水体,并挑选出那些与冰川有关的水体。我们重点关注面积至少为0.05平方公里的湖泊。

从这里我们使用的统计关系来估算湖泊总容积和缩小这个是如何改变近几十年来,和全球海平面如何受到影响。

早在20世纪90年代,9414个冰川湖覆盖了地球表面近6000平方公里,总共包含了约106立方公里的水。但到2015-18年,全球冰川湖的数量增长了53%,达到14393个。湖泊总面积增加了51%,达到近9000平方公里。

下图显示了在变化中的冰川湖中)阿拉斯加和加拿大西部,B)格陵兰和加拿大东部北极,C)巴塔哥尼亚,和d)喜马拉雅山。红色阴影表示已在体积增大的湖泊,而蓝色表明那些已经下降。

图3区域冰湖体积变化
1990-99年至2015-18年间,a)阿拉斯加和加拿大西部;b)格陵兰岛和加拿大东部北极;c)巴塔哥尼亚;d)喜马拉雅山。网格单元为经纬度2.5度,体积变化幅度是记录期间的总和。陆地用浅灰色显示,海洋用深灰色显示。来源:舒加等人(2020)

湖泊总量增加48%,达到157平方公里。在某些地区,如喜马拉雅山脉,这种变化大到足以成为水循环的重要组成部分。这些额外的融水会导致海平面上升,除非它们流入地下水或蒸发。这将使全球平均海平面上升0.14毫米。我们所绘制的湖泊中储存的水总量将使海平面上升0.48毫米。虽然这些数字很小,但它的值以前根本不为人所知,因此我们帮助减少了全球海平面上升计算中的不确定性。

虽然,一般来说,山地冰川湖会随着冰川的退缩而增长,但我们并不是到处都能看到这种情况。例如,沿着格陵兰冰原的边缘,许多冰坝湖泊随着冰的退却而排干。这种违反直觉的行为可以用冰盖周围的低平地形来解释。

格陵兰以外,与高山冰川湖相关的估计的体积增加超过三分之二从68km3至114立方千米。

与气候变化有关

自上世纪90年代在数量,面积和冰川湖的量迅速增加全世界最简单的解释是人类引起的全球变暖。而湖泊在高纬度地区增长最快的事实与我们的理解是一致的北极放大在美国,北极变暖的速度比全球平均速度快三倍。

然而,值得注意的是,一些变化可能是由于自然气候的变化。冰川湖发展的全球格局是复杂的,因此,简单气候变化归因在地区和全球范围内都可能是困难的。

我们的工作还提供了洞察GLOFs的时机。科学家可以估算出GLOF风险峰值的时间从某些冰川湖。这需要评估在气候变化(例如变暖或干燥趋势)与冰川衰退、湖泊发展和冰川湖危机触发之间存在的冰湖系统的滞后时间。

我们的新结果代表了这一过程的前两个阶段——冰川衰退和冰川湖扩张——因为冰川系统为未来全球变暖可能的上升做好了准备。

增强GLOF风险最大依靠冰川融水电开发,或在经济发展的早期阶段,仍留下许多人接触到GLOFs及其影响的国家。

在尼泊尔,例如,许多水电站存在或正在建设非常接近冰川末端或冰湖在最近经历洪水暴发的山谷。而据估计,随着一个毁灭相关的成本成熟的单水电安装由溃决洪水可能数亿美元(PDF)。

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在另一方面,已经失去了冰川盆地可能被证明为重要的存储池水电开发

我们预计,在全球变暖的情况下,由冰川融水形成的湖泊的数量和规模将继续增加——甚至可能加速。然而,并不是所有的冰川湖都将继续以我们在过去25年里观察到的速度增长。

一些 - 尤其是小湖泊 - 可以更加迅速地增长,而其他人将毫无疑问的增长相对较慢,特别是那些失去与冰川的退缩,他们密切的联系。其他人会流失或泥沙逐渐填满,或者它们的增长将人的直接干预来稳定。

我们对湖泊容量变化的估计填补了海平面预算中的一个重要知识空白,因此有助于进一步增强理解和预测正在进行的海平面上升的信心。它们还将有助于未来对冰川灾害风险的评估。

舒加,D.H。等人。(2020年)世界范围内快速冰川湖自1990年以来的增长,自然气候变化,doi: 10.1038 / s41558 - 020 - 0855 - 4

这个故事中的Sharelines
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  • 访客发表:为什么20世纪90年代以来冰川湖泊增加了50%

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