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冰川研究刻不容缓 多种科学技术撑持冰川测量

2022年05月12日 13:48:21来源:仪器网作者:羊舌木

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  【仪器网 行业要闻】我们时常会感慨于大自然的鬼斧神工,“一川碎石大如斗”“飞流直下三千尺”“三山半落青天外”等,种种绮丽景象皆有大自然所“雕刻”而出。而还有一种景色并非是我们日常所能见到的,但却不断在影响着我们的生活,那便是——冰川。
 
  这种多年存在于极地或高原地区的地表上,并具有沿地面运动状态的天然冰体,是在成冰作用下,多年的积雪不断压实、重新结晶后再冻结而形成的,有着一定的形态和层次。冰川不仅仅是我们地表重要的淡水资源,它对气候改变时期引起的温差非常敏感,其物质变化还会影响河流径流的补给量。
 
  目前全球冰川面积有1600多万平方公里,约占陆地总面积的11%。我国是中、低纬度山地冰川面积最多的国家,是除格陵兰和南极冰盖之外最重要的冰川集结地,因此我国高精度监测冰川物质变化有着很重要的意义,并且对冰川展开的调查测量,还能够成为进一步开展其他科学研究的基础以及帮助研究人员和决策者做出决策决策与判断的基石。
 
  冰川是一定气候条件下的产物,气候与冰的物理性质共同决定着冰川的规模和性状。冰川的变化总是影响着全球的水循环、大气环流以及气候,对于工农业生产和人类活动都有着不可分割的影响。同样,冰川的分布还影响着海上交通和海上生产。所以,研究冰川是一件迫在眉睫的事情
 
  对于冰川表面特征的勘测,包含了冰面海拔分布、冰面地形起伏、冰川长度、覆盖面积、冰川表面运动特征等多种内容。其常用观测手法包括传统的打冰钻、方位观测、立体摄影测量、地震监测等方法,以及GPR、GPS、对地卫星观测等现代测量手段。并且随着高精度空间定位技术的发展,如今相机的外方位元素也可以通过GPS、全站仪测量来精确测定。
 
  冰川内部特征则包括冰体厚度、冰层内部结构、冰雪密度等,为了能够获取这些特征的数据,往往需要与表面特征观测所不同的测量方法。无线电回波探测能够发射无线电信号穿透冰雪,通过对接受反射的回波信号进行分析,从而获取冰体内部结构、冰体厚度和冰下地形等讯息,是调查冰川的冰下特征的主要方法。冰川研究同样离不开冰钻,冰钻能够获取冰川的温度分布、基岩深度,并且还能够得到冰芯,以开展同位素定年来回复历史气候记录。地震探测法是探测深处的冰的性指的可行方法,可以通过分析内部结构和估算震源深度,来记录分析冰盖内部的活动。
 
  但冰川调查并非是一件易事。冰川调查需要大量的人力、物力,尽管如今能够借助一些先进的遥感技术来获取资料,但依旧需要对这些资料进行实地验证考察,而且冰川基本都处于偏远的地区,海拔高、缺氧,并且已按期变化多端、环境恶劣、条件艰苦,研究人员们需要长时间定点、定时进行观测,有时甚至要在十分严酷的条件下连续昼夜观测好几个月。
 
  近段时间,我国的冰川考察队伍不断对青藏高原冰川、珠峰东绒布冰川等进行测量采样,不断绘制冰川地貌图;分析冰川几十年间的变化过程,对冰川的冰量变化和冰川流速进行精密测量;研究冰川变化趋势及其对区域水资源、生态环境、冰川灾害等诸多方面的影响。
 
  在对珠峰东绒布冰川的测量中,科考队员还利用第一手调查资料,通过特殊的软件分析,从而建立起了东绒布冰川高精度数字三维模型。这种冰川高程模型,可以通过早期与现在的遥感资料进行对比,从而得到冰川的变化,同时还能够根据反映的数据对整个地区冰川的变化进行分析
 
  冰川随着时间及时空不断在变动。能够对冰川“知根知底”,掌握冰川的变化趋势,也就能够尽可能避免一些冰川所带来的伤害,并给我国青藏高原尤其是珠峰地区冰川、地质、水文等研究提供定量依据,也为全球环境变化分析提供了可观的科学数据支撑。
 
  (资料来源:央视新闻、南方都市报、科技日报、百科、知网等)
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