【儀器網(wǎng) 行業(yè)要聞】我們時(shí)常會(huì)感慨于大自然的鬼斧神工,“一川碎石大如斗”“飛流直下三千尺”“三山半落青天外”等,種種綺麗景象皆有大自然所“雕刻”而出。而還有一種景色并非是我們?nèi)粘K芤姷降模珔s不斷在影響著我們的生活,那便是——冰川。
這種多年存在于極地或高原地區(qū)的地表上,并具有沿地面運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的天然冰體,是在成冰作用下,多年的積雪不斷壓實(shí)、重新結(jié)晶后再凍結(jié)而形成的,有著一定的形態(tài)和層次。冰川不僅僅是我們地表重要的淡水資源,它對氣候改變時(shí)期引起的溫差非常敏感,其物質(zhì)變化還會(huì)影響河流徑流的補(bǔ)給量。
目前全球冰川面積有1600多萬平方公里,約占陸地總面積的11%。我國是中、低緯度山地冰川面積最多的國家,是除格陵蘭和南極冰蓋之外最重要的冰川集結(jié)地,因此我國高精度監(jiān)測冰川物質(zhì)變化有著很重要的意義,并且對冰川展開的調(diào)查測量,還能夠成為進(jìn)一步開展其他科學(xué)研究的基礎(chǔ)以及幫助研究人員和決策者做出決策決策與判斷的基石。
冰川是一定氣候條件下的產(chǎn)物,氣候與冰的物理性質(zhì)共同決定著冰川的規(guī)模和性狀。冰川的變化總是影響著全球的水循環(huán)、大氣環(huán)流以及氣候,對于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類活動(dòng)都有著不可分割的影響。同樣,冰川的分布還影響著海上
交通和海上生產(chǎn)。所以,
研究冰川是一件迫在眉睫的事情。
對于冰川表面特征的勘測,包含了冰面海拔分布、冰面地形起伏、冰川長度、覆蓋面積、冰川表面運(yùn)動(dòng)特征等多種內(nèi)容。其常用觀測手法包括傳統(tǒng)的打冰鉆、方位觀測、立體攝影測量、地震監(jiān)測等方法,以及GPR、GPS、對地衛(wèi)星觀測等現(xiàn)代測量手段。并且隨著高精度空間定位技術(shù)的發(fā)展,如今相機(jī)的外方位元素也可以通過GPS、全站儀測量來精確測定。
冰川內(nèi)部特征則包括冰體厚度、冰層內(nèi)部結(jié)構(gòu)、冰雪密度等,為了能夠獲取這些特征的數(shù)據(jù),往往需要與表面特征觀測所不同的測量方法。無線電回波探測能夠發(fā)射無線電信號(hào)穿透冰雪,通過對接受反射的回波信號(hào)進(jìn)行分析,從而獲取冰體內(nèi)部結(jié)構(gòu)、冰體厚度和冰下地形等訊息,是調(diào)查冰川的冰下特征的主要方法。冰川研究同樣離不開冰鉆,冰鉆能夠獲取冰川的溫度分布、基巖深度,并且還能夠得到冰芯,以開展同位素定年來回復(fù)歷史氣候記錄。地震探測法是探測深處的冰的性指的可行方法,可以通過分析內(nèi)部結(jié)構(gòu)和估算震源深度,來記錄分析冰蓋內(nèi)部的活動(dòng)。
但冰川調(diào)查并非是一件易事。冰川調(diào)查需要大量的人力、物力,盡管如今能夠借助一些先進(jìn)的遙感技術(shù)來獲取資料,但依舊需要對這些資料進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證考察,而且冰川基本都處于偏遠(yuǎn)的地區(qū),海拔高、缺氧,并且已按期變化多端、環(huán)境惡劣、條件艱苦,研究人員們需要長時(shí)間定點(diǎn)、定時(shí)進(jìn)行觀測,有時(shí)甚至要在十分嚴(yán)酷的條件下連續(xù)晝夜觀測好幾個(gè)月。
近段時(shí)間,我國的冰川考察隊(duì)伍不斷對青藏高原冰川、珠峰東絨布冰川等進(jìn)行測量采樣,不斷繪制冰川地貌圖;分析冰川幾十年間的變化過程,對冰川的冰量變化和冰川流速進(jìn)行精密測量;研究冰川變化趨勢及其對區(qū)域水資源、生態(tài)環(huán)境、冰川災(zāi)害等諸多方面的影響。
在對珠峰東絨布冰川的測量中,科考隊(duì)員還利用第一手調(diào)查資料,通過特殊的軟件分析,從而建立起了東絨布冰川高精度數(shù)字三維模型。這種冰川高程模型,可以通過早期與現(xiàn)在的遙感資料進(jìn)行對比,從而得到冰川的變化,同時(shí)還能夠根據(jù)反映的數(shù)據(jù)對整個(gè)地區(qū)冰川的變化進(jìn)行分析。
冰川隨著時(shí)間及時(shí)空不斷在變動(dòng)。能夠?qū)Ρ?ldquo;知根知底”,掌握冰川的變化趨勢,也就能夠盡可能避免一些冰川所帶來的傷害,并給我國青藏高原尤其是珠峰地區(qū)冰川、
地質(zhì)、水文等研究提供定量依據(jù),也為全球環(huán)境變化分析提供了可觀的科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。
(資料來源:央視新聞、南方都市報(bào)、科技日報(bào)、百科、知網(wǎng)等)
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