drámai

  • elemeket
  • absztrakt
  • bevezetés
  • Eredmények és vita
  • Megfigyelt és modellezett Naimona'nyi-gleccser tömegveszteségei
  • Fogyás 6000 m felett a tengerszint felett
  • összefoglaló
  • Anyagok és metódusok
  • nyilatkozat
  • Tömegmérleg modell
  • További részletek
  • További információ
  • Word dokumentumok
  • További információ
  • Hozzászólások

elemeket

absztrakt

A nagy magasságban történő gyors éghajlatváltozás felgyorsította a gleccserek visszavonulását a Himalájában és a Tibeti-fennsíkon. A hosszú távú glaciológiai mérések hiánya miatt azonban továbbra is bizonytalanok a tekintetben, hogy mikor kezdődött a fogyás, és milyen nagy a súlycsökkenés ilyen nagy magasságban. Az elmúlt 9 év glaciológiai in situ megfigyelései és egy hőmérséklet-indexű tömegmérleg-modell alapján ez a tanulmány a Naimona'nyi-gleccser legutóbbi súlyvesztését vizsgálja a nyugat-Himalájában, és rekonstruálja a 41 évet (1973/74–2013/14 ). ) egyensúlyi vonal magassága (ELA) és tömegveszteség a teljes gleccseren. Az eredmény azt jelzi, hogy a tengerszint feletti magasságban (6000 m) is eléri az éves súlycsökkenés

0, 73 m vízegyenérték (mi) az elmúlt 9 évben. Az 1980-as évek végi éghajlatváltozással összhangban az ELA drámai mértékben emelkedett

5969 ± 73 m tengerszint feletti magasságban 1973/74–1988/89 alatt

6193 ± 75 m tengerszint feletti magasságban az 1989/90-2013/14 során, ami azt jelzi, hogy a jövőbeli jégmagok, amelyek folyamatos éghajlati rekordokat tartalmaznak, csak 6200 m tengerszint feletti magasságban állíthatók helyre Naimona'nyi területén. Az egész gleccser átlagos tömegmérlege az elmúlt 41 évben átlagosan körülbelül -0,40 ± 0,17 m we, ami a decimális átlag jelentős növekedését jelenti -0,01 ± 0,15-ről -0,69 ± 0,11 m-re

A Himalája-gleccserek tömeges elvesztése komoly társadalmi aggodalomra ad okot az ázsiai vízellátásra gyakorolt ​​lehetséges hatás miatt 1, 2. A 3., 4. klíma közelmúltbeli gyors felmelegedésével a legtöbb himalájai gleccsert negatívan érintette az anyagmérleg, és az elmúlt évtizedekben felgyorsult tömegveszteséget és 5, 6, 7, 8, 9, 10 terület csökkenését mutatták. .

Az összes zsugorodó Himalája-gleccser közül a legnagyobb magasság, ahol a nettó tömeg elveszett, a Himalája nyugati részén volt. A Naimona'nyi-gleccser jégmagjaiban (30 ° 27 ′ északi szélesség, 81 ° 92 ′, 6050 m tengerszint feletti magasságban) a radiogén bomba horizontok hiánya nem jelzi a nettó tömeg felhalmozódását legalább az 1950-es évek óta a nyugati Himalája 11, az ICESat és a differenciális GPS-méréseket tartalmazó geodéziai vizsgálatok megerősítették, hogy a Naimona'nyi-gleccser 12, 13, 14, 15 jége a tengerszint felett 6000 m fölött legutóbb gyengült. Ezek az adatok azt mutatják, hogy a többéves átlagos ELA valószínűleg az elmúlt évtizedek egyes periódusaiban a tengerszint felett 6000 m fölé emelkedhet. Ezzel szemben a mért ELA-értékek és a környező Himalájában kilőtt vonalak magassága nem döntötték meg ezt a rekordot a Naimona'nyi-gleccser 16, 17, 18 vezetésével. A 6000 m tengerszint feletti magasságú ELA-król soha nem számoltak be. a Gleccser-mérleg folyóirat, amelyet a Gleccser-megfigyelő Világszolgálat állított össze 19. A Himalája nyugati részén található gleccser rendkívül magas hegyvidéki területein a felszíni tömegveszteség arra utal, hogy a troposzféra hidrotermikus viszonyai gyorsan változnak.

A hosszú távú glaciológiai mérések hiánya azonban korlátozza annak megértését, hogy a felszíni tömegveszteség mikor kezdődött 6000 m tengerszint feletti magasságban, és a Naimona'nyi-gleccser teljes tömegmérlege az elmúlt évtizedekben. Ezenkívül megakadályozza azt is, hogy meghatározzuk azt a minimális magasságot, amely felett egymás után kiváló minőségű paleoklimatikus rekordok nyerhetők erre a kritikus régióra, amelyet a dél-ázsiai nyári monszun és a Westerlies 11, 20 befolyásol. Ezen hiányosságok pótlására az elmúlt évtizedben a Naimona'nyi-gleccserben glaciológiai mérési kampányt hajtott végre a Kínai Tudományos Akadémia, a Tibeti Plateau Research Institute. Ezen in situ mérések és egy hőmérsékletindexes tömegindex-modell alapján megvizsgáljuk a Naimona'nyi-gleccser felszíni tömegveszteségeinek mértékét és időbeli változását az elmúlt négy évtizedben (1973/74–2013/14) annak érdekében, hogy javulást érjünk el. a nyugati Himalája szélsőséges nagy magasságú gleccserállapotainak ismerete.

A Naimona'nyi-gleccser a Himalája nyugati részén, a délnyugati Tibeti-fennsíkon található (1a. Ábra). Ez a gleccser az egyik legnagyobb gleccser a Naimona'nyi tetején (7694 m tengerszint feletti magasságban), összterülete 14,4 km 2, két ága északra és délkeletre áramlik (1b. Ábra). A terület több mint 90% -a 6200 m alatt van a tengerszint felett, a terület fele 6000–6200 m tengerszint feletti magasságban koncentrálódik (1c. Ábra), beleértve a sekély lejtőt, jégfelszínnel, ahol jégmagok fúrtak 6050 m tengerszint feletti magasságban 2006-ban 11, 20. A jégmező maximális vastagsága meghaladja a 250 m 12 -t. A Naimona'nyi térségben a regionális gleccserterület körülbelül 8% -kal csökkent 1976 és 2003 között 21, és a regionális tömegveszteség mértéke a becslések szerint -0,37 ± 0,25 és -0,43 ± 0,09 m között mozgott, amit −1 2003 és 2009 közötti időszak 8, 9 .

a ) a Naimona'nyi-gleccser elhelyezkedése a tibeti délnyugati fennsíkon (piros téglalap) a Brahmaputra és az Indus folyók élén; b ) topográfiai térkép, amely a Naimona'nyi-gleccser 2013-as mérési lerakódásainak helyét (rózsaszín pöttyök), az AWS-helyet (piros háromszögek) és a Burang állomás elhelyezkedését (vörös csillag) tartalmazza; c ) a Naimona'nyi-gleccser magasságeloszlása ​​(szürke oszlop) és területének (vonalának) kumulatív százaléka. Szürke árnyékolás ( a ) 2500 m feletti magasságú területet jelöl. Térképek ( a, b ) az ArcGIS v9.3 (www.esri.com) segítségével készültek.

Teljes méretű kép

Eredmények és vita

Megfigyelt és modellezett Naimona'nyi-gleccser tömegveszteségei

Noha az oszlopmérések még ugyanazon magasságokban is jelentős területi különbségeket mutatnak a topográfiai hatás következtében (pl. Vetület, árnyékolás, hósodródás), ezek az adatok hasznosak az átlagos súlycsökkenés levezetéséhez az elmúlt évtized magasságának függvényében (2. ábra) . Az 5800 és 6100 m közötti tengerszint feletti éves tömegmérleg-gradiens a

0,38 m We (100 m) -1. A pontmérések és a tömegegyensúly gradiensek alapján kiszámítják, hogy az ELA a kilenc évből hat alatt a legmagasabb mérési frakció magassága (azaz 6100 m tengerszint feletti magasság) felett volt. A két legalacsonyabb ELA értéket becsülték

6060 m tengerszint feletti magasságban a 2009/10. És a 2012/13. A súlycsökkenés 6000 m nm-en minimum 0, 23 m (2012/13) és legfeljebb 1,33 m (2013/14) között volt, átlagos fogyás

0, 73 m mi és -1 az egész időszakra.

Felhívjuk figyelmét, hogy a 2004 és 2006 közötti időszak a tömegmérleg két évét fedi le.

Teljes méretű kép

a ) ELA-ingadozások a Naimona'nyi-gleccseren az elmúlt négy évtizedben, tizedes átlagokkal 1974 óta (piros vonalak); b ) A tömegmérleg időbeli változásai a területre átlagolva, beleértve a 14., 15. geodéziai eredményekkel való összehasonlítást (kék vonalak); ( c, d ) Halmozott tömegmérleg 6060 m emelkedőn és 6220 m emelkedőn

Teljes méretű kép

Fogyás 6000 m felett a tengerszint felett

Az ELA rekonstrukció segítségével meghatározható, hogy mikor kezdődött meg a 6000 m tengerszint feletti magasság feletti tömegveszteség, és honnan lehet egymást követő, kiváló minőségű paleoklimatikus rekordokat szerezni. Az átlagos ELA értéke továbbra is

5935 ± 76 m tengerszint feletti magasságban, 1983/84-1992/93-ban arra emelkedik

6080 ± 74 m tengerszint feletti magasságban és 1993-ban

6184 ± 74 m magasan/94–2002/03, és végül eléri

6212 ± 77 m tengerszint feletti magasságban 2003/04–2013/14-ben (3a. Ábra). Az ELA tizedes növekedése az elmúlt négy évtizedben hozzávetőlegesen 280 m volt. A maximális ELA 2006/2007-ben volt

6365 m tengerszint feletti magasságban, a minimum pedig

5668 m tengerszint feletti magasságban 1974/75-ben.

A felületi súlyveszteség 6000 m-es emelkedésnél bekövetkező időbeli változásának további szemléltetése céljából két különböző magasságból (6060 és 6220 m mp) hoztak létre akkumulációs tömegmérleget (3c. Ábra, d). A jégmag fúrásának 2006-os helyéhez közelebb eső magasságban 11 az 1973/74-től az 1980-as évek végéig tartó időszakban csak kicsi a tömegfelhalmozódás (3c. Ábra). Ekkor azonban folyamatosan negatív súlyegyenleg volt, ami a magasság teljes súlycsökkenését eredményezte

4, 7 m mi 2013/14-ig. A jellegzetes jellemzőket az 1973/74-1988/89-es években tapasztalt kisebb tömeggyarapodás, de a fogyás ezen időszak utáni növekvő tendenciája fejezi ki. Összehasonlításképpen, az ELA általában emelkedik

5969 ± 73 m tengerszint feletti magasságban, 6193 ± 75 m tengerszint feletti magasságban, a tömegveszteség drámai növekedésével az egész gleccseren -0,06 ± 0,15 és –0,62 ± 0,19 m között A töréspont hirtelen növekedésnek felel meg. A Burang állomáson (északi 30 ° 17 ′, kh 81 ° 15 ′, 3900 m tengerszint feletti magasságban, 1973-2014) regisztrált éghajlatváltozás, ideértve a hőmérséklet drámai emelkedését és a csapadék jelentős csökkenését az 1980-as évek végén (S3. Kiegészítő ábra). Az 1973/74-től 2013/14-ig tartó 6220 ml.s-nál pozitív felhalmozódások (3d. Ábra) valószínűleg azt jelzik, hogy az az alsó határ, amelynél a jégmagok egymást követő, kiváló minőségű paleoklimatikus rekordokat képesek biztosítani Naimona'nyi területén. Ahogy ezen a területen, a déli és középső Tibeti-fennsíkon is fúrt több jégmag sem talált nettó felhalmozódást még 5800 m tengerszint feletti magasságban sem. Ez arra utal, hogy a felhalmozási terület ablációs zónává válik, az ELA 22 drámai emelkedésével. A kevés glacio-meteorológiai in situ megfigyelés miatt azonban nehéz pontosan meghatározni a magfúrás ideális magasságát ezeken a területeken. Ezért további glaciológiai vizsgálatokat kell végezni a tömeges veszteség kimutatására rendkívül nagy magasságban.

A Burang állomáson és a környező régiókban 1973 előtti hosszú távú meteorológiai adatok hiánya miatt a CRU TS 3 hőmérsékleti és csapadékrács adatait 22, Burang állomást lefedő (kiegészítő) adatkészlet felhasználásával értékelték az 1973 előtti éghajlati hátteret. ÁBRA. S4). A várakozásoknak megfelelően a Naimona'nyi régió az 1940-es és 1960-as évek között viszonylag meleg és száraz körülmények között volt az 1970-es és 1980-as évekhez képest. A hőmérséklet-ingadozások és a csapadékmennyiség alapján feltételezhető, hogy az átlagos ELA 1940-1960 években magasabb lehet, mint az 1973/74 és 1982/83 közötti átlagérték

5935 ± 76 m tengerszint feletti magasságban, de jóval alacsonyabbnak kell lennie, mint

6212 ± 77 m tengerszint feletti magasságban az elmúlt évtizedben. Így lehetséges, hogy legalább a múlt század negyvenes évei óta a Naimona'nyi-gleccser több mint 6000 m tengerszint feletti magasságot veszített. Ebben az összefüggésben az 1950-es és 1960-as évek légköri termonukleáris bombatesztjeiből származó radionuklidok eredetileg nem voltak jégtestben, 6025-6200 m tengerszint feletti magasságban. Ez a megállapítás azonban nem ad végleges következtetést, mivel a radionuklidok hiánya oka lehet az 1950-es és 1960-as évekbeli felhalmozódás hiánya vagy az e részecskéket tartalmazó jég következményes vesztesége.

összefoglaló

Ebben a tanulmányban helyszíni méréseink azt mutatják, hogy a Naimona'nyi-gleccser átlagos súlycsökkenése még a tengerszint feletti magasságban 6000 m-nél is eléri a

0, 73 m, amit mi -1. Kalibrált tömegmérleg-modell segítségével rekonstruálták és elemezték a fogyás és az ELA változását az elmúlt négy évtizedben. Megállapítottuk, hogy a Naimona'nyi-gleccser átlagos éves fogyása a

0, 01 ± 0, 15 m my (1973/74–1982/83) na

0,69 ± 0,21 m my (2003/04–2013/14). Megfigyeltük az 1980-as évek elején a tömegveszteségek és az ELA növekedésének gyorsuló tendenciáit is, amelyek a változó regionális éghajlati viszonyokkal társulnak. Az ELA körülbelül 280 m-rel emelkedett az elmúlt négy évtizedben, és elérte az átlagos magasságot az elmúlt évtizedben

6212 ± 77 m. A regionális éghajlati viszonyok szerint a nettó tömegveszteség a Naimona'nyi-gleccseren 6000 m tengerszint feletti magasságban valószínűleg már az 1940-es években bekövetkezik.

Vizsgálatunk tisztázza azt a lehetséges minimális magasságot is, amelyen a jövőben jégmagokat lehet fúrni, hogy egymást követő, kiváló minőségű paleoklimatikus rekordokat nyerjünk a Himalája északnyugati részén. A déli és középső tibeti fennsík nagy magasságban bekövetkezett, a jégmag-nyilvántartásból származó tömeges veszteségekről szóló közelmúltbeli jelentéssel 22 összhangban sürgősen további jégmagokat kell újjáépíteni a tibeti fennsíkról és a környező régióból; ez a terület az éghajlat-kutatás kulcsfontosságú régiója, és ezeket az adatokat a benne őrzött jégnyilvántartások eltűnése előtt össze kell gyűjteni.

Anyagok és metódusok

nyilatkozat

A gleccser tömegmérlegének mérését glaciológiai módszerrel hajtották végre a Naimona'nyi-gleccser északi ágán 2004 elején (1b. Ábra). A gleccser teljes felületén a megfigyelő lerakódások száma fokozatosan a 2004-es négyről 2013-ban 31-re nőtt. Az egyedi lerakódások és a hógödör-mérések mennyiségét minden év október elején manuálisan rögzítették, hogy éves tömegmérleget nyerjenek. Logisztikai problémák miatt 2005-ben nem végeztek terepmunkát, és 2004-ben hiányoztak a betétek, amikor a helyszíneket 2007 októberében felülvizsgálták. A vezetés kilenc évének éves összesített egyenlege, beleértve a 2004-2006-os elszámolási év átlagos értékét, az elmúlt évtizedben gleccserek állnak rendelkezésre (2. ábra). A tömegegyensúly-modell végrehajtásához használt hőmérsékletet és csapadékot a legközelebbi meteorológiai állomáson (Burang állomás) rögzítettük, amely körülbelül 20 km-re található a Naimona'nyi-gleccsertől (1. ábra).

Tömegmérleg modell

Ebben a vizsgálatban egyszerű hőmérséklet-egyensúlyi modellt alkalmaztunk, hőmérséklet-indexgel. B (i, t) tömegmérleg i-ben. A t napon a különböző magasságokat (z i: 40 m intervallum) egy olvadási indexű 27 olvadási index modell és egy akkumulációs modell segítségével számítottuk ki:

Ahol M (i, t) a napi olvadáspont (mm we) és A (i, t) a napi felhalmozódás (mm we) i-edik magasságban; Hó/jég A DDF a hó vagy a jég olvadási tényezője; T (i, t) és P (i, t) a napi átlagos léghőmérséklet és napi csapadékmennyiség, amelyet a burangi meteorológiai állomásról (T cs és P cs) extrapolálunk a hőmérséklet csökkenésének változó éves sebességének alkalmazásával (γ t), és állandó gradiens csapadék (yp); z cs és z i a Burang állomás tengerszint feletti magassága és a különböző magassági sávok, T M/Tp pedig azok a küszöbhőmérsékletek, amelyek alacsonyabbak vagy magasabbak azoknál a szinteknél, amelyeknél az olvadás vagy a szilárd havazás feltételezhető nullának. A terület átlagos tömegmérlegét (B n) az egyes magasságú edények területének súlya alapján számítják ki. Az 1976-ban összeállított topográfiai térkép, valamint két 1999-ben és 2007-ben készített Landsat műholdas kép alapján a modell gleccserterületének időbeli változását a terület lineáris interpolációjával vették figyelembe 28 .

A tömegmérleg-modellben az éves γ t-t a Naimona'nyi-gleccser körüli 3 × 3 hálók ERA Interim reanalysis hőmérsékleti adatainak felhasználásával (1979 - 2014. június - szeptember) használták. Feltételezzük, hogy az yt az 1974 és 1978 közötti időszakban megegyezik az 1979-es értékkel. A termikus torzítást korrigálták az AWS1 hőmérsékleti rekordjaival összehasonlítva 5500 m tengerszint feletti magasságban (S5. Kiegészítő ábra). A modellben először öt paramétert kalibráltak és értékeltek a 30., 31., 32. bizonytalanságok bevezetésének meghatározása céljából (S1. Kiegészítő táblázat). 1500 megvalósításból álló Monte Carlo szimulációt hajtottak végre a 33, 34 modell bizonytalanságainak megbecsülésére. Ebben a kísérletben az 1500 paraméterkombinációból álló 100 csoport 0,50 m-nél kisebb RMSD-értéket adott a Naimona'nyi-gleccser felületén modellezett és mért tömegmérleg között 2004 és 2014 között (S1. És 2. ábra). Ezzel a 100 paraméterkombinációval végzett szimulációkat választottak ki ehhez a tanulmányhoz. Az egyedi modellezés 100 eredménye a bizonytalanság lehetséges tartományait képviseli, és az átlagos értéket elfogadták a Naimona'nyi-gleccser elfogadott értékeként.

További részletek

Hogyan lehet idézni ezt a cikket: Zhao, H. és mtsai. Drámai fogyás a nyugati Himalája-gleccser szélsőséges alpesi régióiban: megfigyelések és modellezés. Sci. ismétlés. 6., 30706; doi: 10, 1038/srep30706 (2016).

További információ

Word dokumentumok

További információ

Hozzászólások

Megjegyzés benyújtásával elfogadja az Általános Szerződési Feltételeinket és a közösségi irányelveket. Ha bármi sértőnek vagy összeegyeztethetetlennek tűnik a feltételeinkkel vagy irányelveinkkel, jelölje meg nem megfelelőként.