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摘要

  气候变暖导致的冰冻圈响应包括冰川退缩、海拔依赖的热不稳定性以及丰富的融水,这些增加了灾难性冰川灾害链(CGHC)事件的频率。本研究调查了2018年发生在中国喜马拉雅山东部的色东普冰川的一种特殊CGHC事件的形成机制。基于多源遥感、地震信号分析和数值模拟,我们进行了长期的回顾性分析和事件过程重建。结果表明,该事件可分为两个阶段。首先,一个体积为8.5×10^6立方米的悬挂冰川坍塌到下游的主冰川上。接下来,约1.17×10^8立方米的侵蚀物质从受冲击的冰川转变成为泥石流,并沿下游流动了8公里。在级联过程中,冰-岩崩落动量和冰川速度是决定CGHC形成和最终体积的关键因素。我们的研究有助于更好地理解CGHC灾害的多米诺效应。

相关研究的重要性

  • 气候变化对冰冻圈的影响:冰川退缩和相关的灾害链事件对下游社区可能产生灾难性后果。
  • 冰川灾害链(CGHC):对CGHC事件的理解有助于改进灾害风险评估和减灾措施。

前人研究及不足

  • Chiarle et al., 2007; Evans & Delaney, 2015; Lutz et al., 2014:研究了冰川化环境中的大规模流动,包括由融水引起的摩擦减弱、高速度和长距离运动。
  • Scherler et al., 2011:研究了全球变暖如何重塑和动员冰川系统,导致冰川相关大规模流动的频率增加。
  • 不足:现有研究对CGHC事件的物理过程和对气候变化的响应理解不足。

本文使用的数据和方法

  • 数据
    • 多源遥感数据,包括光学和合成孔径雷达(SAR)图像。
    • 气象站数据和全球降水测量任务(GPM IMERG v6)降水数据。
    • 地震记录数据,来自围绕色东普的11个宽频带地震站的网络。
  • 方法
    • 应用相关匹配算法追踪Landsat/Sentinel-2图像中的亚像素偏移。
    • 使用数值方法基于热力学耦合解决冰川运动。
    • 利用地形重建和质量运动解释来揭示2018年CGHC事件的动态过程。

本文结果

  • 气候变化和冰川退缩:自1970年代以来,青藏高原的年平均气温每十年上升0.32°C,是全球平均水平的两倍。
  • 动态过程和地貌特征:CGHC事件包括冰-岩崩落和随后的泥石流过程,具有超流动性和体积显著增加。

本文创新之处和贡献

  • CGHC事件的详细重建:提供了2018年CGHC事件形成、演变和运动过程的详细重建。
  • 气候变化对CGHC的影响:分析了气候变化如何通过增加冰川融化和降水来促进CGHC事件。

本文不足

  • 文章中并未明确指出研究的局限性,但可能包括对冰川动态和CGHC事件复杂性的进一步理解需要更多的实地观测和数据。