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1990年至2021 年间，喀喇昆仑东部（EK）、中部（CK）和西部（WK） 　　各区域夏季冰川表面反照率变化趋势空间分布。

本报讯9月22日，云南大学国际河流与生态安全研究院刘时银研究员课题组在《环境遥感》（RemoteSensingofEnvironment）期刊上发表了一项研究成果，通过融合多源卫星数据和机器学习技术，探讨了1990年以来喀喇昆仑山冰川表面反照率的时空变化特征，为解析喀喇昆仑山冰川异常（KarakoramAnomaly）发展过程提供了新的科学视角。

喀喇昆仑山冰川异常是指在全球变暖、冰川普遍退缩的背景下，该地区的冰川在1990年代中期，出现前进或稳定的现象，并由此所带来的冰川跃动和冰湖突发洪水灾害等问题。受研究手段和观测数据限制，喀喇昆仑山冰川异常在时间和空间上的变化特征、发展趋势等仍属空白。针对这一问题，该研究基于Landsat卫星反射率数据和MODISMCD43A3反照率产品，开发了随机森林回归（RFR）和反向传播神经网络回归（BPNNR）模型，并利用谷歌地球引擎（GoogleEarthEngine）云平台及其计算能力，生成了1990年至2021年间夏季喀喇昆仑山冰川表面高分辨率反照率数据集（30米）。

冰川表面反照率受积雪融化、粉尘与碳黑污染物以及表面碎屑物分布的影响，控制着冰川表面对太阳辐射的吸收量及供给冰雪融化的能量通量。冰川表面反照率高，则表明有较多的太阳辐射被反射到太空；反照率低，则表明冰川吸收了较多的太阳能，并会导致冰川融化加剧。因此，冰川表面反照率成为了反映冰川变化的重要指标。

该课题组利用巴托拉（Batura）、穆伦古蒂（Mulungutti）和亚拉（Yala）三条冰川的地面观测数据进行验证，证实了该数据产品精度高，是评估喀喇昆仑山地区冰川表面状态变化的高质量数据产品。研究结果表明，喀喇昆仑山冰川表面反照率在过去30年间持续下降，冰川变暗，并表现出显著的空间异质性。喀喇昆仑山中西部冰川表面反照率年均变化率整体变化较小，而东部则表现出了显著的反照率减小现象。这种空间异质性可能与各区域冰川的表碛覆盖、雪崩补给及冰川类型的差异密切相关。进一步的研究表明，表碛覆盖严重的冰川、受雪崩影响较大的冰川以及面积较大的冰川，其反照率的下降速率明显低于面积较小的洁净冰川。

喀喇昆仑山的冰川和积雪融水是下游印度河和塔里木河重要的补给来源，冰雪融水大约占河川径流总量的60%至80%。冰雪融水对于雨量丰沛和干旱年份的河川径流具有削峰填谷的作用，对下游水资源利用和管理影响巨大。本研究建立的冰川表面反照率数据对于进一步优化高海拔地区冰雪融水变化的预测精度具有重要价值。

研究团队通过融合机器学习与遥感数据，精细刻画了喀喇昆仑山冰川表面反照率及其动态变化，为未来山地冰川变化研究提供了新的数据和方法参考。未来的研究将继续关注喀喇昆仑山冰川的动态演变，尤其是冰川从异常到退缩的过程及其驱动机制，以进一步揭示气候变化对山地冰川系统的影响。

论文的第一作者为云南大学国际河流与生态安全研究院博士后谢福明，通讯作者为研究院刘时银研究员和地球科学学院谈树成教授。国际河流与生态安全研究院博士后朱钰、硕士生青鑫沂，云南师范大学博士后高永鹏等参与该项研究。该研究得到国家自然科学基金国际合作与交流项目、国家自然科学基金面上项目、第二次青藏高原综合科学考察研究专题项目和云南省彩云博士后创新项目等项目资助。（国际河流与生态安全研究院文/图）