自杀盆地问题

每个夏天,住在阿拉斯加朱诺市Mendenhall河附近的居民都在监视水位。当河水位异常迅速上升时,他们知道发生了什么:位于上游约5英里的小型冰川堰塞湖Suicide Basin决堤了。数周来积累在冰川坝后的水现在以冰川学家所说的冰川湖溃决洪水——GLOF的形式向下游冲去。这些事件是不可预测的、威力巨大的,随着阿拉斯加冰川在温度上升下后退,它们变得越来越频繁。

Suicide Basin已成为冰川堰塞湖日益增长危害的个案研究,但远非唯一的。对阿拉斯加冰川地区卫星图像的最新研究发现,冰川湖覆盖的面积在过去二十年中大幅增加,与冰川质量损失密切相关。冰川退缩后,留下的地形越来越容易积存融雪——并造成灾难性释放。

溃决洪水如何发生

冰川堰塞湖在冰川充当天然大坝,将融雪困在相邻或冰川下盆地时形成。冰坝可能以多种方式失败:温水可以通过称为冰川下排水的过程融穿冰川底部;湖水位可能上升到足以使冰川漂离其床的程度;或结构性减弱可能导致突然排放。

当大坝溃决时,储存的水可能会极其迅速地释放——数周来积累的水量可在数小时内排出,产生的洪峰远大于流域河流能容纳的程度。所产生的洪水携带巨大破坏力的泥沙、岩石和碎片。在人口密集的山谷中,它们会损坏桥梁、道路和建筑物;摧毁鱼类栖息地;威胁生命安全。

研究发现

这项新研究结合了数十年的卫星记录和仪器监测点的地面测量数据,记录了冰川湖面积的扩大和溃决洪水特征的变化。主要发现包括:阿拉斯加冰川前缘湖和冰川边缘湖的总面积大幅增加,最大增幅集中在冰川退缩最快的地区。

重要的是,研究发现仅凭湖泊大小不足以预测哪些湖会突然排放。结构较弱的冰川边缘的小湖可能产生危险的洪水;大坝配置更稳定的大湖可能逐渐排放。这使得灾害评估特别困难,也加强了需要实时监测基础设施的论证:湖面传感器、冰川运动的GPS监测,以及能给下游社区足够疏散时间的早期预警系统。

本文基于Phys.org的报道。阅读原文

Originally published on phys.org