パキスタン、インド、中国、ブータン、ネパールにまたがるカラコルム ヒマラヤ山脈には、何千もの氷河があります。氷河は、寒い時期に質量 (降雪) を受け取り、夏に融解水を放出することで質量を失う、淡水の自然の貯水池です。
カラコルム - ヒマラヤからの雪と氷河の氷の融解は、アジアの大人口にとって、さまざまなインフラの必需品 (飲料水、灌漑、水力発電など) のための貴重な水源です。したがって、これらの氷河の状態と運命を研究する必要があります。
氷河面積の変化 (または前線の変化) と質量 (または体積) の変化は、氷河の健康状態を評価するための 2 つの主要な氷河学的変数です。しかし、科学界は、氷河の質量変化は、氷河の健康状態と、地域的および地球規模の気候変動との関係を研究するためのより良い推定値であるというコンセンサスを作っています.
いくつかの科学グループは、過去数十年間、現場ベースの方法を使用してこの地域の氷河を監視してきました。しかし、この地域で調査された氷河の数は、厳しい気候条件、アクセスできない地域、および国境紛争のために限られています。過去数十年で、衛星ベースのリモートセンシングが登場し、フィールドベースのアプローチの限界を克服するための強力な代替手段として進化しました。リモートセンシング アプローチでは、地球表面の地形をマッピングするために、光学センサー ベースの写真測量法とレーダー センサー ベースの干渉法を利用します。異なる時間に 2 回測定すると、表面の標高が変化します。
氷河の氷の融解は氷河の標高を低下させますが、氷の質量の増加は氷河の標高の正の変化につながります。氷密度 (900 kg/m3) と標高変化の測定値を使用して、氷河の質量変化を推定します。カラコルム・ヒマラヤの氷河化された集水域の一部または全体が雲に覆われることがよくあります。これは、よく知られている高山の気象条件が急速に変化するためです。したがって、光リモート センシングでは、これらの雲に覆われた地域をマッピングすることはできません。
最近の 2 つの研究 (1,2) では、2 つのグローバル レーダー デジタル標高モデル (DEM) を使用して、2000 年から 2012 年までのカラコルム - ヒマラヤの 3700 の氷河の氷河の標高と質量の変化を提供しています。最初の標高モデルは、2000 年 2 月 11 ～ 22 日に実施された NASA (米国航空宇宙局) のシャトル レーダー地形ミッション (SRTM) の結果です。SRTM DEM は、オープンソースのほぼグローバルなデータセットです。
2 番目の標高モデルは、ドイツのフリードリヒ アレクサンダー大学エアランゲン ニュルンベルクの Saurabh Vijay と彼のチームによって生成されました。彼らは、TerraSAR-X アドオンのデジタル標高測定 (TanDEM-X) の 2012 年のレーダー画像を使用し、標準のバイスタティック レーダー干渉計を使用してそれらを処理しました。 TanDEM-X は、2010 年にドイツ航空宇宙センター (DLR) によって開始された進行中の衛星搭載レーダー ミッションです。
研究 (1,2) では、2000 年から 2012 年の間にヒマラヤの氷河がカラコルムの氷河よりも多くの質量を失ったことがわかりました。ヒマラヤのラホール スピティと呼ばれる小地域は、研究で調査された 3 つの地域の中で最も多くの氷塊を失いました (図 1)。この変動の背後にある潜在的な理由は、ヒマラヤ氷河が夏季にインドの夏季モンスーンによって降水を受けるのに対し、カラコルム氷河は冬に中緯度の西風の影響をより受けることです。その結果、カラコルム氷河はヒマラヤの氷河より安定しています。
地域的な氷河の変化のこれらの外的要因とは別に、これらの研究 (1,2) は、氷河の標高の変化に対する破片の覆い、氷河上の湖、および氷の崖の役割を調査しました。山の氷河は、斜面の浸食、雪崩、および氷河期の破片の出現により、破片で覆われていることがよくあります。破片が十分に厚い場合、下にある氷を入射する短波 (太陽光) および長波放射から保護することができます。反対に、薄い破片の覆い、氷河上湖、氷の崖は、より多くの放射線を吸収し、氷の融解を促進し、氷河の標高の大きなマイナス変化につながります.研究 (1,2) は 113 の大きな氷河を調査し、32 の氷河の場合の破片断熱材の重要な役割を発見しました。氷河上湖と氷崖の役割は、他の 16 の氷河の場合に際立っているように見えた.
カラコルム地域はサージ型氷河で有名です。氷河の隆起は、氷河が大幅に流れて大幅に前進する短命のイベント (数日から数か月) です。サージ イベントの間、上流の流域からの氷河の氷が下流の氷河地域に移動します。過去には、このような出来事が氷河湖決壊洪水のような自然災害を引き起こし、氷河から流れる川の流れに影響を与えました。これは生きているコミュニティを脅かしています。リモート センシングによる氷河全体の表面標高の変化は、氷河表面の構造のような運動学的波 (負-正の標高) を示しており、サージ イベントの検出に役立ちます。 (2) による測定の高度な空間的詳細は、29 のサージ型氷河をマッピングするのに役立ちました。そのうちの 16 は、データと技術の制限のためにこれまで報告されていませんでした。
要するに、これらの研究は、最新の衛星技術を利用して、21 世紀初頭の氷河の標高と質量の変化を非常に詳細に測定し、それらの変化とシステム固有および外的要因との関連性をよりよく理解しています。
これらの調査結果は、2000 年から 2012 年および 2012 年から 2013 年にかけてのラホール スピティ (インド、ヒマラヤ西部) の氷河の標高変化率というタイトルの記事で説明されており、最近ジャーナル Remote Sensing に掲載されました。 そして、Global and Planetary Change ジャーナルに最近掲載された、Jammu and Kashmir glaciers (Karakoram-Himalaya) の 21 世紀初頭の空間的に詳細な標高変化というタイトルの記事。 この作業は、フリードリヒ アレクサンダー大学エアランゲン ニュルンベルクおよびデンマーク工科大学の Saurabh Vijay と、フリードリッヒ アレクサンダー大学エアランゲン ニュルンベルクの Matthias Braun によって実施されました。
参考文献:
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