- Tárgyak
- Összegzés
- Bevezetés
- Eredmények és vita
- A Naimona'nyi-gleccser megfigyelt és modellezett tömegvesztesége
- A tömeg vesztesége meghaladja a 6000 m-t
- Összegzés
- Anyagok és metódusok
- Megfigyelések
- Tömegmérleg modell
- további információ
- Kiegészítő információk
- Word dokumentumok
- Kiegészítő információk
- Hozzászólások
Tárgyak
- Klímaváltozás
- Krioszférikus tudomány
Összegzés
A gyors éghajlatváltozás nagy magasságokban felgyorsította a gleccserek visszavonulását a Himalájában és a tibeti fennsíkon. A hosszú távú glaciológiai mérések hiánya miatt azonban továbbra is bizonytalanságok vannak azzal kapcsolatban, hogy mikor kezdődött el a tömegvesztés, és mekkora a tömegveszteség ilyen magas magasságokban. Az elmúlt 9 év helyszíni glaciológiai megfigyelései és a hőmérséklet-index tömegmérleg-modell alapján ez a tanulmány a Naimona'nyi-gleccser legutóbbi tömegvesztését vizsgálja a nyugat-Himalájában, és rekonstruál egy 41 éves (1973/74– 2013/14) ) egyensúlyi vonal magassága (ELA) és tömegveszteség az egész gleccseren. Az eredmény azt jelzi, hogy a tengerszint feletti magasságban (6000 m) is eléri az éves tömegveszteség
0,73 m vízegyenérték (us) az elmúlt 9 évben. Az 1980-as évek végén bekövetkezett hirtelen éghajlatváltozással összhangban a Nemzetközösség ettől kezdve drámaian megnőtt
5969 ± 73 m emelkedés 1973/74-1988/89 alatt a
6193 ± 75 m emelkedés 1989/90–2013/14 folyamán, ami azt sugallja, hogy a megszakítás nélküli éghajlati adatokat tartalmazó jövőbeli jégmagok a Naimona'nyi régióban csak legalább 6200 mázol fölött képesek helyreállni. A teljes gleccser tömegmérlege az elmúlt 41 évben átlagosan −0,40 ± 0,17 m volt, ami jelentős növekedést mutat az évtized átlagában −0,01 ± 0,15-ról −0,69 ± 0,21 m-re
Bevezetés
A Himalája-gleccserek hatalmas vesztesége társadalmi aggodalomra ad okot az ázsiai vízellátásra gyakorolt esetleges hatás miatt 1, 2. A közelmúlt 3, 4 éghajlatának gyors felmelegedésével a Himalája-gleccserek többsége negatív tömegegyenleget szenvedett el, és az elmúlt évtizedekben gyorsított tömegveszteséget és területcsökkenést mutatott 5, 6, 7, 8, 9, 10 .
Az összes zsugorodó Himalája-gleccser közül a nettó tömegveszteség a Himalája nyugati részén volt a legmagasabb. A Naimona'nyi-gleccser jégmagjaiban (az é. Sz. 30 ° 27 ′, kh 81 ° 92 ′, 6050 mázsa) a radiogén bombahorizont hiánya arra utal, hogy a helyszínen legalább az évtized óta nem halmozódott fel nettó tömeg. 1950-ben a Himalája nyugati részén 11. A geodéziai vizsgálatok, beleértve az ICESat és a differenciális GPS-méréseket, megerősítették a közelmúltbeli jégvékonyodást 6000 m magasság felett a 12-es, 13-as, 14-es, Naimona'nyi-gleccseren. Ezek az adatok azt mutatják, hogy az átlagos ELA több év alatt 6000 m időszakok az elmúlt évtizedekben. Ezzel szemben mind a mért ELA-k, mind a rögzített vonalú magasságok a környező Himalájában nem döntötték meg ezt a rekordot, amelyet a Naimona'nyi-gleccser tartott 16, 17, 18. A gleccsermegfigyelő szolgálat által összeállított, a gleccserek tömegmérlegéről szóló közleményben soha nem jelentettek 6000 mázellenes anomáliás ELA-értékeket 19. A felszíni tömeg elvesztése az extrém magas magasságú gleccserterületeken a Himalája nyugati részén azt jelzi, hogy a troposzféra hidrotermikus viszonyai gyorsan változnak.
A hosszú távú glaciológiai mérések hiánya azonban korlátozza annak megértését, hogy a felszíni tömeg vesztesége mikor kezdődött 6000 mázsa felett, és a Naimona'nyi-gleccser tömegmérlegének általános nagysága az elmúlt évtizedekben. Ezenkívül megakadályozza, hogy meghatározzuk azt a minimális tengerszint feletti magasságot, amely felett egymást követő, kiváló minőségű paleoklimatikus rekordok nyerhetők vissza erre a kritikus régióra, amelyet a dél-ázsiai nyári monszun és a Westerlies 11, 20 befolyásol. Ezen hiányosságok pótlására a Kínai Tudományos Akadémia Tibeti Plató Kutatóintézete glaciológiai mérési kampányt folytatott az elmúlt évtizedben a Naimona'nyi-gleccseren. Ezen in situ mérések és a hőmérséklet-index tömegmérleg-modell alapján itt megvizsgáljuk a Naimona'nyi-gleccser felszíni tömegveszteségeinek nagyságát és időbeli változását az elmúlt négy évtizedben (1973/74–2013/14) annak érdekében, hogy javítsuk a gleccserek állapotának megértését a Himalája nyugati részének rendkívül magas magasságú területén.
A Naimona'nyi-gleccser a Himalája nyugati részén, a délnyugati tibeti fennsíkon található (1a. Ábra). Ez a gleccser az egyik legnagyobb gleccser, amely körülveszi a Naimona'nyi-csúcsot (7694 m tengerszint feletti magasság), és teljes területe 14,4 km 2, két ága északon és délkeleten egyaránt áramlik (1b. Ábra). A terület több mint 90% -a 6200 m asl alatt van, a terület fele 6000–6200 mázol magasságban koncentrálódik (1c. Ábra), beleértve a lejtős sekély jégmezőt is, ahol 2006-ban 6050 mázsa fúrtak jégmagokat 11, 20. A jégmező maximális vastagsága meghaladja a 250 m 12 -t. A Naimona'nyi régió regionális gleccsereinek területe 1976 és 2003 között körülbelül 8% -kal csökkent 21, és a regionális tömegveszteség mértékét -0,37 ± 0,25 és −0,43 ± 0,09 m us -1 között becsülték 2003-tól 2009-ig 8, 9 .
( nak nek ) a Naimona'nyi-gleccser elhelyezkedése a délnyugati tibeti fennsíkon (piros téglalap) a Brahmaputra és az Indus folyók folyóvizénél; ( b ) egy topográfiai térkép, amely a Naimona'nyi-gleccser 2013-as mérési tétjeinek eloszlását (rózsaszín pöttyök), az AWS helyszíneit (piros háromszögek) és a Burang állomás elhelyezkedését (vörös csillag); ( c ) a Naimona'nyi-gleccser területi magasságeloszlása (szürke sáv) és kumulatív területszázaléka (szaggatott vonal). A szürke árnyékolás ( nak nek ) a 2500 m feletti magassággal rendelkező területet jelöli. A térképek ( nak nek, b ) az ArcGIS v9.3 verzióval készültek (www.esri.com).
Teljes méretű kép
Eredmények és vita
A Naimona'nyi-gleccser megfigyelt és modellezett tömegvesztesége
Bár a tétmérések még ugyanazon magasságokban is jelentős területi különbségeket mutatnak a topográfiai hatás (pl. Megjelenés, árnyékolás, hósodródás) következtében, ezek az adatok hasznosak az átlagos tömegveszteség következtetésére a magasság függvényében az elmúlt évtizedben (2. ábra). Az éves tömegmérleg-gradiens 5800 és 6100 m között változik
0,38 m mi (100 m) −1. Pontmérések és tömegmérleg-gradiensek alapján becslések szerint az ALS a kilenc évből hatban a legmagasabb mérési tét (azaz 6100 m m.sz.) magassága felett volt. A két legalacsonyabb ALS-t becsülték
6060 m tengerszint feletti magasság a 2009/10-es és 2012/13-as mérlegévekre. A tömegveszteség 6000 m-es emelkedőn legalább 0,23 m-től (2012/13) legfeljebb 1,33 m-ig (2013/14) terjedt, átlagos tömegvesztesége
0,73 m a −1 a teljes időtartamra.
Ne feledje, hogy a 2004 és 2006 közötti időszak a tömegmérleg két évét öleli fel.
Teljes méretű kép
( nak nek ) Az ELA ingadozása a Naimona'nyi-gleccserben az elmúlt négy évtizedben, az évtized átlagai 1974 óta (piros vonalak); ( b ) Időbeli változások a terület átlagolt tömegmérlegében, beleértve a 14., 15. geodéziai eredményekkel való összehasonlítást (kék vonalak); ( c, d ) Kumulatív tömegmérleg 6060 és 6220 masl magasság esetén.
Teljes méretű kép
A tömeg vesztesége meghaladja a 6000 m-t
Az ALS rekonstrukció segítségével meghatározható, hogy a felületi tömeg vesztesége mikor kezdődött 6000 masl fölött, és honnan szerezhetők be egymást követő, jó minőségű paleoklíma rekordok. Az átlagos ALS értéke továbbra is
Az első évtized során 5935 ± 76 m emelkedő (1973/74–1982/83), -ra nő
6080 ± 74 m emelkedés 1983/84-1992/93 és
6184 ± 74 m magasan 1993/94–2002/03 között, és végül eléri
6212 ± 77 m emelkedés a 2003/04–2013/14-ben (3a. Ábra). Az ELA tízéves növekedése az elmúlt négy évtizedben megközelítőleg 280 m volt. A maximális ALS volt
6365 m emelkedő 2006/2007-ben, a minimum pedig
5668 m magasan 1974/75-ben.
A tömegveszteség időbeli változásának további szemléltetésére a 6000 m feletti felszín felett a kumulatív tömegmérlegek keletkeztek a két különböző magasságban (6060 és 6220 mázsa) (3c. Ábra, d). A jégmag fúrási helyéhez legközelebb eső magasságban 2006-ban 11 az 1973/74-es időszakban az 1980-as évek végéig csak kicsi a tömeg felhalmozódása (3c. Ábra). Ezt követően azonban folyamatos negatív tömegegyenleg következett be, amelynek teljes tömegvesztesége
4,7 m 2013/14-re. A megkülönböztető jegyeket az 1973/74-1988/89 alatti alacsonyabb tömeggyarapodás képviseli, de az említett időszak után felgyorsult tömegvesztési tendencia. Összehasonlításképpen az ALS jelentősen nő a
A Burang állomáson és a környező régiókban 1973 előtti hosszú távú meteorológiai adatok hiánya miatt a Burang állomást lefedő CRU TS 3.22 23 adatkészlet hőmérsékleti és csapadékhálózati adatait használták fel az 1973 előtti klimatikus háttér értékeléséhez (Kiegészítő Ábra S4). Nem meglepő, hogy az 1970-es és 1980-as évekhez képest a Naimona'nyi régió az 1940-es és 1960-as évek között viszonylag meleg és száraz körülmények között volt. A hőmérséklet és a csapadékváltozások alapján feltételezhető, hogy az átlagos ELA az 1940-es és 1960-as években magasabb lehetett, mint a
1973/74 és 1982/83 között 5935 ± 76 m magasan, de jóval alacsonyabbnak kell lennie, mint az
Az elmúlt évtizedben 6212 ± 77 m emelkedő. Ezért lehetséges, hogy a Naimona'nyi-gleccserben 6000 m asl fölötti tömegveszteség legalább az 1940-es évek óta bekövetkezett. Ebben az összefüggésben az 1950 és 1960 évtizedeiben végzett légköri termonukleáris bombatesztekből származó radionuklidok eredetileg nem voltak a jégben teste ennek a gleccsernek a 6025-6200 mázsa magassági sávban. 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 ezeket a részecskéket tartalmazó jég későbbi tömegvesztése.
Összegzés
Ebben a tanulmányban in situ méréseink azt mutatják, hogy a Naimona'nyi-gleccser átlagos tömegvesztesége még 6000 m-es emelkedőn is elérte a
0,73 m −1 az elmúlt 9 évben. Kalibrált tömegmérleg-modell segítségével rekonstruálták és elemezték a tömegveszteség és az ALS változását az elmúlt négy évtizedben. Megállapítottuk, hogy a Naimona'nyi-gleccser átlagos éves tömegvesztesége ebben az időszakban nőtt
0,01 ± 0,15 m mi (1973/74–1982/83) a
0,69 ± 0,21 m we (2003/04–2013/14) Megfigyeljük a tömegvesztés és az ALS növekedésének az 1980-as évek végén kezdődő gyorsuló tendenciáit is, amelyek a regionális éghajlati viszonyok változásához kapcsolódnak. Az ELA az elmúlt négy évtizedben megközelítőleg 280 m-rel emelkedett, és elérte az átlagos magasságot
6212 ± 77 m az elmúlt évtizedben. A regionális éghajlati viszonyok szerint a Naimona'nyi-gleccserben 6000 mázsa fölötti nettó tömegveszteség az 1940-es évek eleje óta bekövetkezhet.
Vizsgálatunk arra is rávilágít, hogy a jövőbeli jégmagok milyen mélységig fúrhatók, hogy egymást követő, jó minőségű paleoklimatikus rekordokat nyerjenek a Himalája északnyugati részén. A déli és középső tibeti fennsík magas szintjein bekövetkezett tömeges veszteségről szóló, a jégmag nyilvántartásaiból levezetett közelmúltbeli jelentéssel összhangban 22 sürgősen további jégmagokat kell kinyerni a Tibeti fennsíkról és a környező régióból; Ez a terület az éghajlat-kutatás kulcsfontosságú régiója, és ezeket az adatokat a benne őrzött jégkorong-nyilvántartások eltűnése előtt össze kell gyűjteni.
Anyagok és metódusok
Megfigyelések
A gleccser tömegmérlegének mérése a gleciológiai módszerrel történt a Naimona'nyi-gleccser északi ágán 2004-től (1b. Ábra). A megfigyelési tétek száma a teljes gleccserfelületen fokozatosan nőtt a 2004. évi négyről 2013-ban 31-re. Az egyes tétek és a hólyukak mérésének magasságát minden év október elején manuálisan rögzítették az éves tömegmérleg megszerzéséhez. Logisztikai problémák miatt 2005-ben nem végeztek terepmunkát, és a helyszínek 2007. októberi felülvizsgálatakor hiányoztak a 2004-ben kifúrt tétek. Kilenc mérlegévi éves tömegmérlegek, beleértve a 2004–2006-os mérlegévi átlagértéket is érhető el a gleccser számára az elmúlt évtizedben (2. ábra). A tömegmérleg-modell kényszerítésére 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 a tömegmérleg egyszerű modelljét alkalmazták hőmérsékleti indexel. A tömegmérleget (B (i, t)) a t nap különböző magasságaiban (z i: 40 m intervallum) a 27 hőmérsékleti index olvadék modell és az akkumulációs modell segítségével számoltuk ki:
Ahol M (i, t) a napi olvadék (mm we) és A (i, t) a napi felhalmozódás (mm we) az i. A DDF hó/jég a hó vagy a jég olvadási tényezője; T (i, t) és P (i, t) a napi átlagos léghőmérséklet, illetve a napi csapadékmennyiség, amelyeket a burangi meteorológiai állomásról (T cs és P cs) extrapolálunk az éves (γ t) és állandó kicsapódási gradiens (yp); z cs és z i a Burang állomás magassága és a különböző magassági sávok, és T M/T p azok a küszöbhőmérsékletek, amelyek alatt vagy fölött az olvadás vagy a szilárd havazás feltételezhető, hogy nulla. A terület átlagos tömegmérlegét (B n) az egyes emelőtartályok területének súlyát figyelembe véve számítják ki. Az 1976-ban összeállított topográfiai térkép és két 1999-ben és 2007-ben készített Landsat műholdas kép szerint a gleccserterület időbeli változását lineáris területinterpolációval vették figyelembe a modellben 28 .
A tömegmérleg-modellben az éves γt-t az ERA ideiglenes újraelemzési hőmérsékleti adatok (1979-2014 június – szeptember) felhasználásával számították ki a Naimona'nyi-gleccser körüli 3 × 3 rácsokból. Feltételezzük, hogy az γt az 1974 és 1978 közötti időszakban megegyezik az 1979-es értékkel. A hőmérséklet-torzítást korrigálták az AWS1 hőmérséklet-nyilvántartásával összehasonlítva 5500 mázsa mellett (S5. Kiegészítő ábra). A modellben először öt paramétert kalibráltak és értékeltek a 30., 31., 32. bizonytalanságok bevezetésének meghatározása céljából (Kiegészítő S1. Táblázat). 1500 futtatásból álló Monte Carlo szimulációt hajtottak végre a 33, 34 modell bizonytalanságainak becslésére. Ebben a kísérletben az 1500 paraméter-kombinációból 100-as csoport hozta létre az RMSD-t 0,50 m-en belül a Naimona'nyi-gleccser 2004 és 2014 közötti felszínén modellezett és mért tömegmérleg között (S1. És 2. ábra). A 100 paraméterkombinációval végzett szimulációkat választottuk ki erre a vizsgálatra. A 100 egyedi modellezési eredmény a bizonytalanság lehetséges tartományait képviseli, és az átlagos értéket a Naimona'nyi-gleccser elfogadott értékeként fogadták el.
további információ
Hogyan lehet idézni ezt a cikket: Zhao, H. és mtsai. Drámai tömegvesztés a nyugati Himalája-gleccser rendkívül magas magasságú területein: megfigyelések és modellezés. Sci. Rep. 6., 30706; doi: 10.1038/srep30706 (2016).
Kiegészítő információk
Word dokumentumok
Kiegészítő információk
Hozzászólások
Megjegyzés beküldésével vállalja, hogy betartja a közösségi feltételeket és irányelveket. Ha valami visszaélést tapasztal, vagy nem felel meg feltételeinknek vagy irányelveinknek, kérjük, jelölje meg nem megfelelőnek.