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高亚洲冰川作为一种重要的淡水资源,不仅对全球水循环而且对亚洲中部干旱区的水资源及生态环境均有举足轻重的影响。在高亚洲地区进行区域尺度的冰川物质平衡变化监测与模拟研究,对认识气候变暖背景下的冰川变化及对水资源变化的影响具有重要的理论意义。本文首先使用MODIS积雪产品MOD10A1数据集中的像元积雪面积比例(FSC)数据对高亚洲地区冰川雪线高度进行提取。计算了高亚洲各子区域尺度2001~2015年冰川雪线高度并分析了近15年来高亚洲各分区的雪线变化状况及分布规律。然后使用ICESat GLAS数据产品中的GLAH14测高数据,提取了高亚洲地区2003~2009年各子区域的冰川表面高程变化趋势。计算高亚洲各子区域2004~2008年的物质平衡,分析其空间分布和成因。构建一个月尺度分布式度日模型,以0.5°分辨率的CRU TS3.24数据集中气温和降水数据作为驱动。使用冰川实测年物质平衡数据、MODIS提取的2001~2015年雪线高度变化序列和ICESat GLAS计算的高亚洲2004~2008年各子区域冰川物质平衡对模型参数率定和调整,重建了高亚洲地区1911~2015年冰川物质平衡时间序列。得到以下主要结论: 1、基于MODIS积雪产品提取的2001~2015年高亚洲雪线高度变化及趋势东西差异显著,雪线高度变化幅度自青藏高原内部地区向四周呈增加趋势,西部大于东部。近些年来西风环流增强作用甚至可以作用到中喜马拉雅山西部地区的冰川。各区域冰川雪线高度的变化特征符合大气环流作用在高亚洲地区的分布。 2、基于ICESat-GLAS高程信息提取的2004~2008年高亚洲各区域冰川物质平衡结果表明,高亚洲地区2004~2008年的物质平衡分布具有明显的空间差异特征,由念青唐古拉山东部为起点,希萨尔阿莱山为终点,构成一条西北-东南向的高亚洲地区冰川物质变化的轴线,冰川物质损失速率由东南向西北逐渐减弱,直至青藏高原内部地区和喀喇昆仑山呈冰川物质积累,进而向西北的帕米尔和希萨尔阿莱山物质积累减弱,负平衡增强。轴线以南的喜马拉雅山地区和中轴线以北的天山、阿尔泰地区均以较快的速率损失冰川物质(0.3~0.6mw.e./yr)。而西风环流主导区域比季风环流主导区域物质损失速率低。高亚洲冰川在2004-2008年的亏损较为严重,年平均冰川物质的亏损速率高达-24.60±35.50Gt/yr。 3、基于遥感方法提取雪线高度变化及区域冰川物质平衡对模型模拟起到很好的约束作用,区域调参后与实测年物质平衡均方根误差为0.58m w.e./yr。重建的高亚洲与各区域的1911~2015年冰川物质平衡变化序列表明,自1911年以来,高亚洲冰川整体处于弱的负平衡状态(平均年物质平衡为-0.25mw.e./yr,物质损失率为-25.11Gt/yr);而在1990年之后,负平衡表现出不断增加的变化趋势,高亚洲的冰川全面进入物质亏损的状态(平均年物质平衡为-0.29m w.e./yr,物质损失率为-28.45Gtyr),并且亏损状态随着时间变化具有加速的趋势。从物质平衡的空间分布来看,自1970年以来冰川的亏损在1986年出现了转型,西风环流影响的区域,冰川的亏损不断的减弱,而印度季风影响的区域,冰川的亏损不断的加强。