分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 表碛覆盖型冰川在我国西部分布广泛，由于该类型冰川消融区域不同程度的被岩石碎屑所覆盖，消融状况与非表碛覆盖型冰川有较大差异，因此，开展表碛覆盖型冰川的消融模拟研究至关重要。本文以冰面气象数据为驱动，使用表碛覆盖型冰川能量平衡模型对天山托木尔峰青冰滩72号冰川表碛区进行能量和消融模拟。基于热传导过程和能量平衡方程，模型计算了表碛表面温度以及表碛层内部温度，并通过表碛内部温度估算下覆冰的消融量。结果表明：2008年夏季期间模型模拟的消融量为0.39 m w.e.，与消融花杆数据进行验证取得了较高的模拟精度（R2=0.92, RMSE=±0.03 m w.e.），表碛表面温度和内部10 cm深处温度的模拟值也与实测数据拟合较好（R2分别为0.91和0.60）。在表碛区的能量交换过程中，净短波辐射是唯一的能量收入项，感热通量是最大的能量支出项（49.7%），其次分别为传导热通量（消融耗热）（25.8%），净长波辐射（19.8%）和潜热通量（4.6%），降水热量不足1%。云量对表碛区的气象和能量特征有着显著的影响，阴天条件下表碛区的入射短波辐射峰值从晴天的854 W·m-2降至587 W·m-2，下行长波辐射和相对湿度增加，平均消融量比晴天减少了12%。此外，对表碛关键参数的敏感性分析表明，模拟的消融量对导热系数的变化最为敏感，反照率和表面粗糙度的变化量同样不可忽视。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 水资源短缺是制约西北干旱区经济社会高质量发展和生态安全保障的最关键自然因素。文章系统分析了西北干旱区水资源与生态环境变化趋势，从用水结构、水资源利用效率等解析了水资源承载力变化。结果显示，西北干旱区气温以 0.32℃/10 年的速率升高，降水以 9.32 mm/10 年的速率增加；冰川加速萎缩，冰雪融水径流增加，自 20 世纪 90 年代中期以来，山区来水量增加约 110×108m3，水资源可利用总量增加。近 10 年来，水资源节约利用成效显著，用水效率不断提高，水资源承载力不断增强，生态系统健康向好发展。但西北干旱区水资源问题依然突出，极端气候水文事件强度加大，生态环境仍然脆弱，未来需要进一步挖掘水资源潜力，提升水资源管理水平，加大生态保护修复力度，以应对气候变化可能带来的风险。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-19 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 中国是中纬度山地冰川大国，冰川科学研究十分重要。冰川还是我国西部干旱区重要的水资源——我国及周边国家大江大河的源头，由冰川变化引发的水文、水资源变化对于我国西北干旱区山盆地理结构的生态系统具有决定性意义。中国科学院天山冰川观测试验站（以下简称“天山冰川站”）建立于中国冰川学开创之初的1959年，围绕乌鲁木齐河源1号冰川（以下简称“1号冰川”）的研究，对中国冰川科学理论的形成和发展起着关键性作用，亦是对国际冰川学的重要发展和贡献。以乌鲁木齐河山区流域综合观测试验为基础的水文学研究，奠定了我国内陆河流域水文研究基础。60年来，作为中国冰川学观测、试验、研究和人才培养的基地，对外开放交流的平台，天山冰川站在冰川物理学、冰川对气候变化的响应、冰川水文、雪冰物理化学过程、第四纪冰川、冰缘植被与生态等研究方向取得系统性创新成果，为中国的冰川学事业作出了卓越贡献。世界冰川监测服务中心（WGMS）将1号冰川列为全球10条重点观测研究的参照冰川之一，即作为中国和中亚干旱区的参照冰川，其长期、系统的观测研究成为许多国家冰川学研究的参照和典范。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2021-01-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 基于天山乌鲁木齐河源1号冰川区1980—2016年的水文和气象资料，对冰川区径流在月、日和时尺度的变化特征及其原因进行了分析。结果表明：（1）1980—2016年该区消融期（5—9月）径流总体呈上升趋势，倾向率为3.44×104 m3·a-1，其中6—8月上升趋势较为显著；37 a来8月对径流增多贡献率最大，其次为6月和7月，5月和9月最低；消融期径流在1993年显著增加，5—8月径流均在20世纪90年代发生突变。（2）日径流量自1980s、1990s至2000s显著增加，而2010—2016年径流量有所减少；日径流峰值出现时间在1980s—1990s有明显提前趋势，但在2010—2016年，日径流峰值出现日期趋于稳定。（3）2011—2016年7月和8月昼夜流量变化较为显著；日流量曲线呈现“峰-谷”的日变化特征，且7月和8月峰值出现时间小于6月和9月。（4）1980—2016年，该流域消融期气温和降水均呈上升趋势；相关分析表明6—8月径流与气温均呈显著正相关。总体上冰川区年内径流与气温、降水在月、日尺度上表现出较好的同步性，表明其变化主要受控于同期的气温与降水量状况。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2020-12-17 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 冰川物质平衡作为表征气候变化的重要指标，通常被用来评估冰川对径流及海平面上升的贡献。本文采用世界冰川监测服务处（World Glacier Monitoring Service, WGMS）最新公布的物质平衡、平衡线高度及积累区面积比率资料，以北极地区具有长时间观测序列的23条冰川为研究对象，分析了北极山地冰川物质平衡状况及物质平衡与平衡线高度和积累区比率的关系。分析表明：（1）1960—2017年北极冰川厚度平均减薄14.8 m，俄罗斯北极减薄最小，为4.3 m，阿拉斯加地区减薄最严重，为27.7 m；（2）23条冰川中，仅Engabreen冰川平均物质平衡为正值，Kongsvegen冰川保持微弱的负平衡，其他21条冰川的物质平衡均处于较强的负平衡状态，北极冰川整体物质损失严重；（3）过去60 a，北极冰川物质平衡整体呈负平衡，20世纪90年代后期开始，冰川开始加速消融，损失速率从-128.2 mm·a-1上升至-594 mm·a-1；（4）物质平衡与平衡线高度呈负相关，与积累区比率呈正相关，相关性显著；（5）北极气温升高是冰川物质消融的主要原因，90年代之后气温大幅度升高造成同期冰川物质大量流失，降水量对物质平衡影响较小
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2019-01-11 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 科学监测祁连山积雪面积及变化特征对该区域气候研究、雪水资源开发利用、环境灾害预报及生态环境保护等具有重要意义。基于2001—2017年MOD10A2积雪产品和气象数据，分析祁连山积雪面积动态变化特征及与气温降水关系。结果显示：（1）2001—2017年祁连山积雪面积年际波动趋势较大，呈减小趋势，多年平均积雪面积约为5x104 km2，占祁连山总面积的25.9%；年内变化成 “M”型，即在一个积雪年中有两个波峰和波谷，波峰出现在11月和1月，波谷出现在7月；季节变化波动趋势较大，夏冬季积雪面积减小趋势大于春季，秋季呈现略微增加趋势。（2）祁连山区积雪面积主要分布在3 000~4 000 m及4 000~5 000 m，积雪覆盖率随着海拔上升呈现逐渐增大的趋势；祁连山区不同坡向积雪覆盖面积差异较大，积雪覆盖率差异较小；积雪频率高值区呈典型的条带状分布，与祁连山地形相一致，呈西北-东南分布，积雪频率高值区的分布西部大于东部。（3）初步分析认为祁连山积雪面积变化对气温要素更敏感。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2019-01-11 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 为认识全球变暖背景下中国西部大陆性冰川与海洋性冰川物质平衡变化及其对气候响应，本研究以天山乌鲁木齐河源1号冰川和藏东南帕隆94号冰川为例，结合大西沟与察隅站气象资料，对1980 — 2015年两条冰川的物质平衡变化特征及差异进行了分析。结果表明：36 a来乌源1号冰川与帕隆94号冰川物质平衡总体上均呈下降趋势，累积物质平衡达-17102与-8159 mm w.e.，相当于冰川厚度减薄19与9.01 m，且分别于1996、2004年左右发生突变。同期两条冰川所处区域年均温呈显著上升趋势，而降水量却表现出不同的变化态势；二者年内气温分配相仿，但降水分配差异较大。初步分析认为气温上升是导致乌源1号冰川与帕隆94号冰川物质亏损的主要原因，冰川区气温和降水变化幅度的差异和地性因子（坡度、冰川面积）的不同使得乌源1号冰川对气候变化响应的敏感性高于帕隆94号冰川，由于目前海洋性冰川物质平衡监测时段相对较短，为深入研究中国西部冰川物质平衡变化及过程仍需加强对冰川的持续观测。
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