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50000字论文范文基于遥感影像的阿尔金冰川与气候变化分析

论文类型:论文范文
论文字数:50000字
论点:冰川,变化,研究
论文概述:

本文利用1973年、1999年、2010年3期Landsat遥感影像数据资料以及若羌、且末、茫崖、冷湖和敦煌5个气象观测站1961~2010年的温度和降水资料,对阿尔金山地区近40年来的冰川变化及其周边地区近50年

论文正文:

第一章导言

1.1选题背景
据统计,中国共有冰川46298座,总面积5.94X10W,冰储量5.59xl06km3,是世界上中低水平地区冰川数量和规模最大的国家。其中,一半的冰川资源分布在中国干旱的内陆地区。冰雪融水是冰川盆地河流径流补给和生产生活用水的重要来源,对[盆地的生态系统演化和社会经济发展有重要影响。冰雪融水作为一种污染少或没有污染的优质淡水资源,在地表水普遍受到污染的现状下是极其珍贵的。特别是在西北干旱半干旱地区,冰雪融水在调节下游水资源平衡和分配方面发挥着重要作用,其重要地位日益突出。西北内陆盆地占全国领土的40%,但其水资源不到全国水资源的4%。该地区冰川融水约占河流总径流量的四分之一。加上高山融雪径流,融雪水占河流总径流的一半以上。因此,冰川作为西北干旱半干旱地区地表水的重要组成部分,具有重要的价值。也正是由于这些冰川的存在,位于中国西北腹地的干旱地区形成了许多绿洲,人类赖以生存和发展。毫不夸张地说,如果没有这些相对稳定的绿洲,中国西北部的干旱地区将会比今天更加荒凉。全球气候变化是一个典型的全球性环境问题。以气候变化为核心的环境问题越来越受到科学家甚至非政府组织的关注,也受到世界各国政府的高度重视。近年来,全球气候变化逐渐成为一个重大国际问题,渗透到环境、政治、经济等地方。它已成为各国政府团体在国际事务中的重要谈判筹码,深刻影响着21世纪的世界格局和全球发展。气候变化是气候系统内部以及与其他系统相互作用的结果。除了自身的周期性波动,气候越来越受到人为因素的干扰和影响。在上个世纪,由于人类活动的影响,全球大气中二氧化碳、温室气体如温室气体的浓度显著增加,导致地球-大气辐射平衡和地表特征的变化,从而改变气候系统的能量平衡,造成全球气候变化。
近几十年来,全球变暖趋势加剧,带来了一系列问题,如海平面上升、生态系统退化、生活环境恶化、气象灾害加剧、生物多样性急剧下降和对人类健康的威胁。这些问题将对自然生态系统和社会经济系统产生长期而深远的影响,直接关系到人类的生存和发展。因此,研究气候变化的机理及其变化趋势,以有效应对气候危机已经成为当今科学界的热点问题。冰川是气候的产物,对气候变化非常敏感。冰川变化是气候变化的必然结果。气候变化影响冰川融水的产生,从而影响[冰川作用区下游水资源的变化和利用。冰川变化对气候变化有一定的指示作用,并能在一定程度上反映气候变化。特别是在很少或没有气象观测站的偏远山区,山区冰川是气候变化的罕见指标。冰川对气候和环境变化反应的研究始于1958年。最直接的反映是冰川的前进和后退,这是由冰川的物质平衡决定的。最初研究的冰川类型主要是山地冰川。根据国内外许多学者对[23_27]的研究,发现冰川变化与温度和降水两大因素关系最为密切,近几十年来对大量冰川变化的研究进一步表明,气温升高是中国冰川面积减少的根本原因,冰川面积变化对温度变化更加敏感。《2007年气专委第四次评估报告》显示,在过去100年(1906-2005年),全球平均地表温度上升了0.74℃,全球变暖是毋庸置疑的。然而,中国西部的气温已经上升了大约,变暖的速度明显高于世界。特别是在青藏高原,气温线性上升[。
在全球变暖的背景下,全球冰川普遍表现出不同程度的波动持续退缩33-3 yurgerovm B .[37]对世界上近80座高山冰川雪线高度的观测结果进行了统计。结果表明,从1961年到1998年,全球监测冰川的雪线高度平均增加了约200米。Ohmura等人[38]对世界上70多个冰川的观测数据进行了统计分析,结果也表明雪线高度不同程度地呈现出持续上升的趋势。然而,大量的小冰川将在21世纪消失。中国西部80%以上的冰川正在退缩和萎缩,特别是在高连通性和高山地区。冰川退缩不仅会导致水资源变化、草原退化、冰川旅游资源退化等问题,还可能导致冰湖溃决、洪水和泥石流等山地灾害。因此,对冰川变化及其对生态环境影响的研究,以及冰川变化与气候变化的耦合关系,已经成为当今科学界的热门话题,冰川变化和水资源效应也越来越受到政府部门和更多人的关注。由于冰川区地形复杂,环境恶劣,许多地方难以到达,大多数冰川区无法进行常规的冰川变化观测方法。近几十年来,随着3S技术的快速发展和不断完善,特别是高分辨率光学传感器的应用,[42-47]也可以很好地监测到许多难以进行野外调查的偏远冰川,冰川面积和长度变化等信息可以在很大范围内快速计算出来。这极大地弥补了传统监测方法监测范围有限、工作量大、效率低、风险高等缺点。它为现代冰川变化研究提供了强大而有效的科学手段和技术支持。
目前,用于冰川面积变化研究的遥感数据主要包括陆地卫星/ETM系列、ASTER、SPOT、QuickBird、IKONOS、福尔摩沙-2、ALOS等。其中,陆地卫星MSS/TM/ETM+系列数据质量好,监测周期长,实时性强,覆盖面积大,部分数据可以免费使用,因此在长期大规模冰川变化研究中非常受欢迎。目前,提取冰川边界常用的方法有监督分类、非监督分类、比值阈值、积雪指数、主成分分析、光谱角制图、基于地理信息系统的模糊数学和数字高程模型等。根据以往的经验,比值阈值法被认为是提取冰川边界最有效、最简单的方法,并得到了国内外许多学者的认可。当然,无论使用哪种冰川边界提取方法,视觉解释最终仍需验证和修正。虽然这很费时费力,但到目前为止,视觉解释仍然是[62]冰川边界解释中精确度最高的方法。

1.2研究意义..............................12-13
1.3现代冰川变化研究进展..............................13-15
1.4主要研究内容..............................15-16
1.5技术路线..............................16-17
第二章研究领域概述..............................17-21
2.1研究区域的地理位置..............................17
2.2研究区域的地形..............................17-18
2.3研究区域的气候..............................18
2.4水文..............................18-19
2.5土壤..............................19
2.6植被..............................19-20
在研究区2.7冰川..............................20-21
第三章数据收集和处理..............................21-26
3.1数据收集..............................21-22
3.1.1遥感图像收集..............................21
3.1.2气象数据收集..............................21-22
3.1.3数字高程模型数据和基础地理数据收集..............................22
3.2数据处理..............................22-26
第四章研究区冰川变化特征分析..............................26-34
4.1研究区的总体冰川变化..............................26-27
4.2不同地区的冰川变化..............................27-29
4.3不同尺度的冰川变化..............................29-30
4.4不同坡度方向的冰川变化..............................30-32
4.5不同流域冰川变化..............................32-34
第五章研究区周围气候变化特征分析..............................34-45
5.1温度变化特性分析..............................34-40
5.1.1年平均温度变化特征分析..............................34-36 [/BR/] 5.1.2季节平均温度变化特征分析..............................36-40
5.2年降水变化特征分析..............................40-45
5.2.1年降水变化特征分析..............................40-41
5 . 2 . 2[第41-45季降水变化特征分析..............................第六章年冰川变化影响因素研究..............................45-51
6.1气候变化对冰川变化的影响..............................45-47[/比尔/] 6.2冰川空形态对冰川变化的影响..............................47-49
6.3研究区冰川变化与其他地区冰川变化的对比分析……49-51

结论

本文利用1973年、1999年和2010年的陆地卫星遥感图像数据,以及若羌、且末、茫崖5个气象观测站1961-2010年的温度和降水数据,研究了阿尔金地区近40年的冰川变化及其周边地区近50年的气候变化。得出以下结论:冰川面积减少率随着冰川面积的增加而降低并趋于稳定,冰川面积越小,对气候变化越敏感。研究区的大多数冰川都是小规模的,大量的小冰川是导致冰川对气候变化敏感和冰川退缩率大的一个重要因素。气温的显著升高和降水量的微小变化是该地区冰川持续退缩的根本原因。夏季温度的显著升高导致一系列变化,如冰川运动增强、平衡线增加、冰川堆积面积减少、夏季降水中固体降水比例下降、冰川物质平衡收入减少,而春季、秋季和冬季温度的显著升高则反映出冰川运动在春季和秋季有所增加,冬季可能呈现运动状态。在降水量相对较少、变化不大的情况下,冰川区物质平衡的损失会越来越严重,从而导致冰川不断后退。夏季气温的显著升高是导致该地区冰川退缩的最重要的气候因素。在全球变暖的背景下,全球冰川普遍处于持续退缩状态。阿尔金地区冰川的变化趋势与中国西部其他地区冰川反映的变化趋势一致,即冰川面积、冰川数量和冰储量呈下降趋势。

参考女性西安

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