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在全球氣候持續(xù)變暖背景下，作為中亞干旱區(qū)重要“固體水庫”的山地冰川因消融顯著增強而快速退縮。位于中國-哈薩克斯坦邊境的薩吾爾山冰川，因其獨特的“高緯度、低海拔”和受西風帶-北冰洋氣流共同影響的特點，備受冰川變化研究者的重視。薩吾爾山木斯島冰川作為該區(qū)域唯一系統(tǒng)監(jiān)測的參照冰川，對其進行現(xiàn)場觀測可為深入研究冰川變化過程和機理提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院研究團隊高精度重建了薩吾爾山木斯島冰川2000年至2023年物質(zhì)平衡變化過程，為深入理解冰川變化對氣候變化響應(yīng)的區(qū)域特征和預(yù)估未來冰川變化及其影響提供了重要數(shù)據(jù)支撐和研究思路。

研究團隊選用全分量分布式能量平衡模型，以2015年來逐年物質(zhì)平衡實地觀測數(shù)據(jù)和2000年來每5年間隔大地測量法獲取的物質(zhì)平衡變化作為驗證，模擬重建了2000年至2023年物質(zhì)平衡逐年序列，通過誤差評估和不確定性分析，明確了研究結(jié)果的可靠性。

研究發(fā)現(xiàn)，2000年至2023年間，木斯島冰川年均物質(zhì)平衡為-0.7731米水當量，累計物質(zhì)損失達-18.55米水當量。值得注意的是，雖然2000年至2017年間消融持續(xù)加劇，但2018年以后出現(xiàn)連續(xù)幾年物質(zhì)損失顯著低值，2022和2023年又為高值。

能量收支分析顯示，凈輻射是主要消融驅(qū)動力，在消融期和全年分別貢獻71%和63%的能量。感熱通量次之，貢獻為11%至18%。與處于西風帶且較為鄰近天山等地區(qū)的冰川相比，木斯島冰川物質(zhì)損失最為顯著，但其凈輻射值相對較低，夏季溫度被證實是影響冰川物質(zhì)平衡變化的最關(guān)鍵氣候因子。

該研究不僅揭示了薩吾爾山冰川的消融機制，更建立了可靠的預(yù)測模型，為評估區(qū)域水資源變化提供了科學依據(jù)。隨著氣候變化加劇，這類長期監(jiān)測研究對水資源管理和生態(tài)保護具有指導(dǎo)價值。

相關(guān)研究成果以Mass balance reconstruction of a reference glacier in central Asia during 2000–2023: Integrating simulation and in-situ measurements為題，發(fā)表在Advances in Climate Change Research上。研究工作得到國家自然科學基金、中國科學院相關(guān)項目等的支持。

論文鏈接

薩吾爾山木斯島冰川定位觀測

2000至2023年木斯島冰川年物質(zhì)平衡和累積物質(zhì)平衡

與西風主導(dǎo)區(qū)其他四條監(jiān)測冰川能量通量和物質(zhì)平衡對比