青藏高原东南部潜在冰崩与冰湖溃决洪水分布模式及风险评估

本研究针对全球变暖下青藏高原东南部（SETP）冰崩（IAs）和冰湖溃决洪水（GLOFs）威胁加剧的问题，通过多源遥感技术建立了SETP地区IAs和GLOFs清单，采用AHP-FCE混合模型进行风险评估，识别出111处高风险IAs和16处高风险GLOFs，揭示了其空间分布规律和关键驱动因素，为区域灾害风险管理提供了科学依据。

　　

在全球变暖的持续驱动下，青藏高原东南部（Southeastern Tibetan Plateau, SETP）的海洋性冰川正以三倍于全球平均的速度退缩，导致冰崩（Ice Avalanches, IAs）和冰湖溃决洪水（Glacier Lake Outburst Floods, GLOFs）的威胁显著增加。这一地区不仅是世界上海拔最高的居住区之一，拥有南迦巴瓦峰、加拉白垒峰和色季拉山等著名山峰，还因其活跃的地质过程和独特的气候条件，形成了6,149条冰川和4,479个冰湖。同时，日益频繁的人类工程活动，如道路建设、水电开发和采矿，正在逐渐侵蚀SETP地区的生态承载力，使得IAs和GLOFs更有可能造成严重破坏。历史上，该地区已发生多起严重的灾害事件，例如2013年7月5日发生在Lhari的Ranzeriaco冰崩与冰湖溃决洪水灾害链事件，以及2025年7月8日发生在西藏吉隆县萨勒乡的冰碛堰塞湖溃决，引发的跨境洪水摧毁了中尼友谊桥，造成人员失踪。这些灾害通常发生在无人区，但通过灾害链效应可对下游地区造成毁灭性破坏。因此，迫切需要对SETP地区的潜在IAs和GLOFs进行编目和风险评估，为地方政府和工程活动提供防灾减灾所需的决策背景。

为了系统应对这一挑战，研究人员在《Ecological Informatics》上发表了题为“Distribution patterns and risk assessment of potential ice avalanches and glacier lake outburst floods in southeastern Tibetan Plateau”的研究论文。该研究利用多源遥感数据（包括Google Earth、Landsat 8 OLI和Sentinel-2），结合SRTM DEM（30 m分辨率）和第二次中国冰川编目数据集等，建立了SETP地区IAs和GLOFs的遥感解译指标，并采用层次分析法（Analytic Hierarchy Process, AHP）和模糊综合评价（Fuzzy Comprehensive Evaluation, FCE）相结合的混合模型进行了风险评估。

研究的关键技术方法主要包括：基于多源遥感影像的人工-计算机解译，识别潜在IAs和GLOFs；利用AHP方法确定各评价因子的权重，减少主观偏见；通过FCE方法构建模糊关系矩阵，进行风险等级综合评价。研究区域覆盖SETP（91.76°-98.88°E, 27.81°-31.55°N），总面积151,600 km²，数据时间跨度从1975年至2025年，重点关注秋冬季节影像以确保云覆盖率低于20%。

4.1. IAs的分布模式与发展特征

研究发现，SETP地区共识别出1,676处IAs，其空间分布呈现明显的带状 pattern，主要集中在横断山脉（47.1%）、念青唐古拉山脉（41.1%）和喜马拉雅山脉（11.8%）峡谷两侧的高山地区。IAs的面积主要集中在0.1–0.5 km²（占比51.55%），坡度以20-50°为主（占比84.0%），高程集中在4,500–6,000 m。值得注意的是，IAs的分布表现出显著的坡向偏好，79.8%的IAs位于北向坡，这可能是由于南向坡日照较强，不利于冰物质的储存和积累。气象条件分析表明，77.4%的IAs区域年平均温度低于0°C，89.3%的区域年平均降水量超过700 mm，低温和高降水为IAs的形成提供了有利条件。

4.2. GLOFs的分布模式与发展特征

研究共识别出100处潜在GLOFs，其中94%集中在念青唐古拉山脉东侧和横断山脉西侧。这些冰湖的面积主要为0.1–0.3 km²，高程分布在4,000–5,000 m之间。与IAs类似，GLOFs也表现出北向坡偏好，65%的溃决方向朝向北方。父冰川的坡度是GLOFs的关键控制因素，54处GLOFs的父冰川坡度在10°至30°之间。父冰川坡度越大，发生IAs的概率越高，产生的动水压力也越大，从而导致GLOFs的风险增加。

4.3. 风险评估

通过AHP-FCE混合模型评估，确定了111处高风险IAs（占比6.6%）和16处高风险GLOFs（占比16.0%）。对IAs风险贡献最大的因子是平均坡度（权重0.3078）和面积（权重0.2163）；对GLOFs风险贡献最大的因子是父冰川坡度（权重0.2477）和冰湖面积（权重0.1918）。1985年至2024年间，16处高风险冰湖的面积增长了154.7%，显示出加速扩张的趋势。特别值得关注的是，16处高风险冰湖中有11处面临着IA-GLOF灾害链的威胁，如广袤错（Guangxieco）、杰浦错1号（Jiongpuco No. 1）、杰浦错2号（Jiongpuco No. 2）和热多错（Reduoco）等。

5. 讨论与结论

研究结果表明，SETP地区的IAs和GLOFs风险在气候变暖背景下显著增加。IA-GLOF灾害链效应尤其值得关注，冰崩产生的碎屑物进入冰湖不仅会抬高水位，还会对湖坝产生巨大的动水压力，最终导致溃决。这种灾害链对下游村庄和基础设施构成严重威胁。

本研究的主要意义在于：首次建立了SETP地区系统性的IAs和GLOFs清单，填补了该区域的研究空白；开发的AHP-FCE混合模型为样本稀缺的高山地区灾害风险评估提供了有效方法；识别出的高风险冰湖和灾害链为当地政府建立实时监测系统、实施人工泄洪和下游社区疏散计划提供了科学依据。

然而，研究也存在一些局限性，主要是历史样本量有限，且AHP方法的权重确定依赖于专家经验，存在主观决策偏差的风险。未来研究可以整合多源遥感数据、历史文献和实地调查，扩大历史事件清单；开发机器学习算法（如SVM、RF和ANN）提高预测精度；建立IA-GLOF灾害链的集成评估模型，更好地表征其联动过程。

总之，这项研究为理解SETP地区冰崩和冰湖溃决洪水的分布规律和风险机制提供了重要科学依据，对应对气候变化下的高山灾害风险具有重要的理论和实践意义。