横断山脉沙鲁里山-岷山最大冰期和末次盛冰期的古冰川厚度分布和冰量重建
批准号:
41971078
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
傅平
依托单位:
学科分类:
冰冻圈科学
结题年份:
2024
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
傅平
中文摘要
重建第四纪冰期古冰厚分布和冰量对于我们理解古气候变化,海平面变化和水循环很关键。相较于年代学和地貌学方面的进展,关于青藏高原的大范围的古冰川厚度分布、冰量重建还是空白。该项目选取横断山东段,包括沙鲁里山、工卡拉山、大雪山、邛崃山及岷山区域作为研究区,首先通过地貌识别和宇生核素暴露测年方法并结合前人研究确定末次盛冰期和最大冰期时的冰川地貌和范围,然后结合中流线冰厚迭代模拟法和抛物线形态模拟法来计算纵剖面古冰厚分布并插值重建区域内所有古冰川的三维模型,最终实现对研究区的两次冰期的古冰厚分布和冰量的准确重建,并恢复古气候。该研究将提供大量详实数据促进我们理解冰川发育与地形、气候的关系,并丰富对于古冰川物理特征的认识。对比高原其它地区甚至全球,研究成果还将促进我们理解冰期发育模式及驱动机制。
英文摘要
Reconstructions of paleo ice thickness distribution and volume are critical to our understanding of paleo climate change, sea level change and hydrological cycle. A lot of improvements in terms of glacial geomorphology and glacial geochronology have advanced our understanding of the Quaternary glaciations in the Tibetan Plateau, however, we know little about the paleo ice volume and ice thickness. The proposed project choose the eastern Hengduan Mountain, including Shaluli Shan, Gongkala Shan,Daxue Shan,Qionglai Shan and Min Shan, as the study area, to reconstruct ice thickness distribution of paleo glaciers during the Maximum Glaciations and the Last Glacial Maximum(LGM). We first generate detailed glacial landform maps for the two glaciations by using geomorphic mapping and cosmogenic nuclide exposure dating methods, combining with previous studies. Then we apply iterative modelling and parabolic modelling approaches to model the flowline ice thickness profile for each glacier based on the landform evidences. The flowline ice thickness data will be used for interpolating glacier 3D models. Therefore, we could derive distributed ice thickness and estimate ice volume and paleo equilibrium line altitudes, and extract a list of glacial physical parameters. The outcomes of this project will enable us to understand the climatic and topographical controls on glacier development, and allow us to compare the glaciations of the study area with the other regions, in order to improve the understanding of the glaciation patterns across the plateau and the mechanisms.
本项目围绕青藏高原东南缘横断山东段(沙鲁里山至岷山区域)的古冰川演化与古气候重建展开研究,结合地貌识别、年代学测定和数值模拟,系统探讨了最大冰期(MIS6)和末次冰盛期(MIS2)的冰川分布、冰量变化及其与气候的关系。研究利用遥感影像、数字高程模型(DEM)和宇生核素暴露测年技术,绘制了详细的冰川地貌图,识别了冰碛垄、冰川谷等地貌特征,并重建了古冰川范围、厚度分布及物质平衡线高度。通过对比古平衡线与现代平衡线高度,恢复了冰期温度与降水的可能组合特征。.研究采用PaleoIce和PISM(Parallel Ice Sheet Model)两种数值模型,对重点区域(如海子山、格聂山、贡嘎山)的古冰川厚度、冰量及物质平衡线进行了模拟高空间分辨率重建。PaleoIce模拟结果显示,MIS2和MIS6时期海子山冰帽的平均冰厚分别为167.8-229.8米和194-608米,古平衡线高度分别为4771-4832米和4758-4827米,表明两次冰期的气候条件可能相近。PISM模拟进一步揭示了冰川对气候变化的敏感性,发现不同度日因子模型下冰量差异显著,达到相同冰量所需的温度降幅可相差1℃以上。基于古气候曲线的对于海子山和整个研究区的PISM模拟表明,末次冰期发育了多期冰阶(MIS4、MIS3、MIS2),其中MIS2冰量达到35000 km³,覆盖面积87000 km²,为现代冰川的4833倍,占研究区总面积的26%。.研究结果表明,青藏高原东南缘的冰川演化具有显著的时空差异,西部沙鲁里山和大雪山在MIS2和MIS6时期发育了大规模冰帽和山谷冰川,而东部则以MIS2时期的冰川地貌为主。模拟结果与地貌证据和测年数据高度吻合,验证了PISM在高精度冰帽模拟中的可靠性。此外,研究揭示了该区域冰期发育与北半球冰盖的同步性,为理解青藏高原冰川演化及其对全球气候变化的响应提供了重要科学依据。.本项目通过综合地貌、年代学和数值模拟方法,系统重建了研究区的冰期演化历史,揭示了冰川对气候变化的敏感性及其时空分布规律,为区域古气候重建和未来气候变化预测提供了关键数据和理论支持。
青藏高原东南部海子山古冰帽模拟
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批准号:41501067
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2015
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负责人:傅平
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依托单位:
国内基金
海外基金