伊朗最大冰川区Takht-e Soleyman 1997-2023年冰川质量损失的地貌测量分析

针对伊朗高海拔冰川区长期监测数据缺失的问题，研究人员采用地形图与无人机(UAV)测绘技术，首次系统评估了Takht-e Soleyman地区26年间冰川质量平衡变化。研究发现该区域冰川平均变薄速率为-0.34±0.06 m/a，质量损失(-0.29±0.05 m w.e.a-1 )低于全球均值，且局地表征(冰崖、冰面湖等)对消融的影响显著大于气候因素。该研究为中东地区冰川响应机制提供了关键基线数据。

　　

在伊朗这片以干旱炎热著称的土地上，高耸的阿尔卑斯山脉却孕育着独特的冰川景观。Takht-e Soleyman作为伊朗最大的冰川区，其160座海拔超4000米的山峰保存着约27 km²
的冰川资源。这些冰川不仅是中东地区重要的气候指示器，更是周边地区可持续淡水供给的生命线。然而与青藏高原等热点研究区相比，伊朗冰川长期处于科研盲区——受制于恶劣的地理条件和有限的观测手段，学界对其质量演变规律知之甚少。更棘手的是，传统实地测量方法在险峻的阿尔卑斯地形中难以实施，而卫星遥感又因云层遮挡和分辨率限制无法捕捉小型冰川的细微变化。这种认知空白直接阻碍了对区域水循环和生态系统的准确评估。

为破解这一困局，伊朗水资源研究所的科研团队开展了开创性研究。他们巧妙融合1997年1:25000比例尺地形图生成的数字高程模型(DEM)与2023年无人机航测数据，首次实现Takht-e Soleyman全境冰川的26年质量平衡精确评估。研究同步结合ERA5气候再分析数据和MODIS积雪持续期观测，系统解析了气候驱动与局地特征的交互影响。相关成果发表在《Polar Science》期刊，为中东冰川学研究树立了新标杆。

关键技术包括：1) 地形图DEM与无人机摄影测量构建的多时相高程数据集；2) 基于MOD11A1产品的积雪持续期分析；3) ERA5再分析数据的气候趋势检测；4) 针对冰崖、冰面湖等特殊地表特征的分类量化方法。研究团队特别优化了无人机航测方案，在海拔4800米的Alamkouh冰川等极端环境获取厘米级分辨率数据。

【研究结果】
表面高程变化与冰川体积测量
数据分析显示1997-2023年间所有冰川均呈现显著变薄趋势，但存在明显空间异质性。北部的Alamkouh冰川以-0.37±0.07 m/a的变薄速率成为消融最快的单体，而南部的Merjikesh冰川仅以-0.04±0.008 m/a的微弱速率变化。整体区域平均变薄速率为-0.34±0.06 m/a，相当于年均质量损失-0.29±0.05 m w.e.a^-1
，显著低于全球冰川-0.48±0.20 m w.e.a^-1
的基准值。

表面高程变化与冰川高度带
海拔梯度分析揭示反常现象：传统认知中作为物质积累区的高海拔带(4070-4310 m a.s.l.)反而出现最大变薄速率(-0.6 m/a)，其中Haft Khan冰川在该高程带的面积占比达62%。研究首次量化海拔每升高100米变薄速率增加-0.06 m/a的垂直梯度，暗示升温对固态降水相变的潜在影响。

气候驱动因素分析
ERA5数据显示26年间年均温、降雪量和降水量均无统计学显著变化，但MODIS积雪持续期监测发现关键积累区雪盖持续时间减少达15%。这种"气候稳态下的冰川退缩"现象指向非气候主导的消融机制。

局地表征的影响
冰崖(-0.77 m/a)、冰面湖(-0.69 m/a)和无碎屑覆盖区(-0.61 m/a)的消融速率是碎屑覆盖区(-0.31 m/a)的2-2.5倍。特别是占冰川面积8%的冰崖，贡献了全区域21%的质量损失，揭示微地形对辐射吸收和湍流热交换的放大效应。

【结论与意义】
该研究首次绘制了Takht-e Soleyman冰川系统的完整质量平衡图谱，证实其-0.29±0.06 m w.e.a^-1
的消减速率虽低于全球均值，但呈现加速趋势。创新性发现包括：1) 消融速率与海拔的正相关关系挑战传统冰川垂直分带理论；2) 局地微地形而非大尺度气候变量主导质量损失进程；3) 冰崖等热力学敏感结构的破坏可能引发非线性消融。这些认知改写了中东高海拔冰川的演变模型，为跨境水资源管理提供了科学依据。研究建立的多源数据融合框架，特别是无人机在极端环境的应用范式，为全球类似区域的冰川监测树立了技术典范。随着气候持续变暖，该成果预警伊朗冰川作为"水塔"功能的衰退风险，呼吁建立区域联合观测网络以应对潜在生态危机。