Clear Sky Science · zh
2018–2019 年期间祁连山冰川清查数据集
遥远的高山冰川为何对干旱区至关重要
在中国西北的祁连山深处,数千座冰川默默储存并释放水源,维持河流流量、灌溉农田并为城市供水,这些冰川支撑着亚洲最干旱地区之一的生活与生产。随着气候变暖,这些冰储渐趋缩减,精确了解剩余冰量与分布位置对水资源规划、生态保护和未来应对至关重要。本研究绘制了 2018–2019 年间祁连山每一处现代冰川的最新详图,为科学家与决策者提供了此关键“冻结水库”的更新图景。 
以新的视角更新日趋陈旧的冰川清查
此前中国曾完成两次全国性冰川清查,分别大致对应 1970 年代和 2007 年。那些工作在当时具有开创性,但如今已不足以反映快速变化的山区冰情。祁连山地区近几十年冰川退缩与缩小趋势加剧,呼应了全球高山地区的普遍变化。由于当地社区、农业与工业高度依赖冰川供水,过时的冰川地图可能导致水务管理与气候规划决策失误。作者利用近期卫星影像和现代地理技术,重建该区域冰川清查,称之为祁连山第三次冰川清查。
从太空“读”冰川
为绘制冰川图,团队拼接了 2018–2019 年间多颗中国高分辨率卫星(高分一号、高分二号、高分六号与资源三号)拍摄的影像,并辅以 Landsat 8 影像和精细数字高程模型。他们精心挑选了在夏季晴朗日拍摄的影像资料,此时季节性积雪已融化且云量最少,有利于辨识真实的冰川边界。通过一系列影像处理与积雪识别方法,去除可能干扰冰川轮廓的云和新雪。与许多依赖自动化软件的现代工作不同,这项研究采用了人工专业制图:多位冰川专家手动描绘每一条冰川边界,经过数轮互相复核,以减少个人偏差并确保一致性。
由轮廓到活态冰川名录
在绘出冰川边界后,作者为每一处冰体计算了关键属性,例如面积、周长、平均海拔、坡度以及朝向。他们继续采用既定编码系统,将每条冰川与所属河流流域和局部汇水网络关联,便于将冰川变化与下游供水联系起来。研究者还评估了不同影像分辨率对冰川面积测量的精度,表明更高分辨率的影像能显著降低制图不确定性,尤其对小型且形状不规则的冰川影响最大。 
新地图揭示的祁连山冰情
最终数据集识别出祁连山范围内 2,797 座现代冰川,总计覆盖 1,489.53 平方千米。冰川分布并不均匀。仅疏勒河流域就占近三分之一的总冰川面积,且包含该区唯一的巨型冰川——老虎沟第 12 号冰川,其面积超过 20 平方千米。相对而言,绝大多数冰川非常小:超过 40% 的冰川面积小于 0.10 平方千米,这类冰川合计仅占总冰川面积略多于 3%。许多较大的冰川处于数平方千米的中等规模范围内。大多数冰川朝向北或西北,较少的日照有助于保留冰体,不同流域的冰川海拔和坡度差异显著。总体上,冰川数量和面积呈自东向西递减的趋势,北坡的冰川比南坡更多且更大。
这张新冰川地图对未来的意义
对非专业人士来说,这项工作看似一项技术制图任务,但其实际影响非常直接。在这片干旱地区,冰川充当自然水库,在温暖季节和干旱期释水;随着冰川缩小,这一缓冲能力终将下降。新的祁连山冰川清查为科学家、水务管理者和政策制定者提供了一个最新、高精度的基线,用以追踪剩余冰量、冰情变化及各流域间的差异。作者将数据集免费公开,为未来关于水安全、生态健康与气候适应的研究在中国西北及更广泛的“亚洲水塔”区域奠定了重要基础。
引用: Qin, X., Wang, R., Liu, Y. et al. The Glacier Inventory Dataset of the Qilian Mountains for the Period 2018–2019. Sci Data 13, 419 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06782-7
关键词: 祁连山, 冰川清查, 遥感, 水资源, 气候变化