????在氣候變化背景下,喜馬拉雅山脈及周邊區(qū)域的冰湖潰決洪水已成為威脅下游地區(qū)的重大環(huán)境災害。中國科學院成都山地災害與環(huán)境研究所胡凱衡研究員團隊近期通過多維度研究,系統(tǒng)揭示了該區(qū)域冰川變化和冰湖潰決洪水風險,為跨境流域災害防控提供了重要科學支撐。
????在冰湖潰決孕災環(huán)境變化方面,研究團隊基于高分辨率古氣候模擬與經驗關系重建,發(fā)現末次冰盛期冰川物質平衡線較工業(yè)革命前顯著下移,復雜地形與集中季風降水共同導致大型冰川堰塞事件頻發(fā)。值得注意的是,當前冰川物質平衡線急劇抬升正推動冰湖持續(xù)擴張,顯著加劇潰決風險。
???聚焦喜馬拉雅東構造結的那木拉錯冰湖,通過潰壩模型BRCH-J與洪水演進模型HEC-RAS的模擬發(fā)現:該滑坡堆積物-基巖復合壩體潰決峰值流量可達17,279 m3/s。結合歷史溢流事件分析,狹窄陡峭的格噶溝地形與豐富松散堆積體可能觸發(fā)“冰湖潰決-泥石流-堵江-堰塞湖二次潰決”的級聯(lián)災害,形成復合型地質災害風險。
????面向跨境流域災害防控,團隊結合機器學習與水動力學模型,對中尼跨境流域波曲-布特科西河和吉隆-特里蘇利河流域開展了風險定量評估。結果顯示:28個冰川湖呈現高潰決風險,極端情景下潰決峰值流量可達季節(jié)性洪水的10倍(38,220 m3/s)。針對尼泊爾境內的上巴倫湖和下巴倫湖的雙冰湖潰壩模擬表明,級聯(lián)潰決可能引發(fā)超85公里的鏈式洪災,遠超單湖潰決影響范圍。
????該系列研究通過歷史重建、現狀評估與情景預測的多尺度分析,初步形成了喜馬拉雅山脈冰湖潰決洪水災害的立體認知體系。相關成果不僅深化了對冰湖潰決機制的理論認識,更為跨境協(xié)同防災與應急管理決策提供了關鍵科學依據。
????研究成果發(fā)表在International Journal of Disaster Risk Reduction、Journal of Geographical Sciences等期刊上,得到了第二次青藏高原綜合科學考察項目(2019QZKK0902)、西藏自治區(qū)重點研發(fā)計劃項目(XZ202301ZY0039G)、中國科學院成都山地所科技研究計劃項目(IMHE-ZDRW-01)以及國家自然科學基金項目(91747207、41790434、42305178)等的資助。
(a)雅魯藏布江末次冰盛期與工業(yè)革命前的季風降雨和物質平衡線高度變化;(b)波曲-布特科西河和吉隆-特里蘇利河跨境流域冰湖潰決風險;(c) 上巴倫湖和下巴倫湖級聯(lián)潰壩和潰決洪水傳播過程;(d) 喜馬拉雅東構造結那木拉錯冰湖潰決洪水情景模擬