冰川泥石流与冰湖溃决灾害研究

冰川泥石流与冰湖溃决灾害发育在高山冰川分布区的外围,其灾害影响可达很远的下游河谷地带。冰川灾害已经成为我国西部经济发展中的重要环境灾害。施雅风和谢自楚教授都十分重视冰川灾害及其防治的研究,并多次组织了重要的研究项目。 大量的研究课题首先来自交通、水利及能源等建设工程的防护问题。60年代初,我国川藏公路许多地段多次受到冰川泥石流袭击,为此,1964年第一次组织了冰川泥石流考察,并进行了系统的观测和试验研究(施雅风等,1964;杜榕桓等,1985)。随后,进行了1974—1975年喀喇昆仑山南坡洪扎河谷(中巴公路巴基斯坦境内)冰川泥     

1981年天山冰川站的研究工作

天山乌鲁木齐河源冰川研究站,1981年除了继续进行冰川物质平衡、冰面运动速度、冰川迳流等常规观测项目外,对在冰川积累区测定气温、太阳总辐射、热流、风速、粒雪一冰层温度的遥测装置和数据处理作了进一步的改进;人工冰洞从30米加长至90米,观测冰洞底部的冰川滑动、应变和底碛组构;对雪的变质及粒雪成冰机制和积雪年层划分作了新的探索。另外,还开展了轻便雷达、地震法和重力法测定冰川厚度的对比试验;使用蒸汽钻在冰舌末端至粒雪区布置了11个温度场,第一次获得35米深的冰层温度资料;对石英晶体、半导体、热敏电阻和铜电阻四种温度计进行了野外鉴定;开展冰雪面上的地物波谱特性研究;使用轻便雷达测定冰川站区的2、3、4和6号冰川的冰层厚度;用航片调绘同地面立体摄影相结合的方法编绘了天山冰川站56平方公里范围内的1:1万地形图。     

西藏阿里地区大、小昂龙冰川变化观测研究

在西藏阿里地区狮泉河上游的大、小昂龙冰川开展了连续2年(2014—2016年)的冰川变化地面观测,主要包括冰川表面物质平衡与差分GPS高程变化同步观测,以及冰川表面流速观测,冰川末端观测和冰川雷达测厚.观测结果表明:大、小昂龙冰川表面物质平衡与同期差分GPS观测结果之间存在差异.冰川表面物质平衡结果显示,2014—20...     

祁连山七-冰川反照率的参数化研究

通过对2006年和2007年暖季消融期七一冰川反照率的观测资料分析,基于冰川反照率的变化规律及其影响因素,根据实测资料的统计建模和验证,初步给出了具有试验基础的冰川反照率多因子参数化公式,其时间分辨率为1 h.经检验,2006年和2007年考察期间冰川反照率的模拟值和观测值序列之间的相关系数分别达到了0.901和0.9...     

天山乌鲁木齐河源1号冰川物质平衡研究

天山乌鲁木齐河源1号冰川(下称1号冰川)是我国现代冰川定位观测研究较早,时间序列最长(1959年6月—1967年7月),工作项目较全的冰川。在1965年发表了一批论文,总结了1959—1962年三个年度的物质平衡。本文在上述基础上,根据     

天山乌鲁木齐河源1号冰川东支顶部出现冰面湖

天山乌鲁木齐河源1号冰川(以下简称1号冰川)是天山冰川观测试验站进行长期观测试验的冰川之一,是国际冰川监测网中亚洲中部干旱半干旱区冰川的代表,一直为世界冰川监测服务处(WGMS)选定的全球十条代表性冰川之一.其基本观测资料被定期刊登在由国际水文协会雪冰委员会、联合国环境规划暑以及教科文组织(IAHS(ICSI)UNEPUNSCO)主办的数种资料报告上,被广泛推介于环境与全球变化研究,并曾为IPCC报告所引用.近年来天山冰川站加强了对雪冰转化物理化学过程的研究,在积累区开展全年度的观测取样工作.     

我国大陆型冰川运动的某些特征

运动是冰川区别于其它自然冰体的主要标志之一。我国现代冰川工作者一开始就重视对冰川运动的观测研究,至今已积累了二十多年的资料。1958年以来,先后对祁连山、天山、昆仑山、念青唐古拉山、喜马拉雅山和阿尔泰山的某些冰川,进行了运动速度观测及其研究,有些冰川还进行过连续的观测(表1)。此外,还对喀喇昆仑山的巴托拉冰川进行过详细的观测研究。施雅风等曾对我国冰川运动情况作过总结。本文试图在前人总结和笔者在祁连山、天山等新近观测研究的基础上,对我国冰川运动作一分析。     

我国冰川温度研究40年

１９５９年以来,先后在２９条冰川上进行了大量的观测、冰川温度面上的状况已清楚。可区分出冷冰川,温冰川和冷温复合冰川３类,其表面层的传热学、内部热交换可作定量描述。今后应向纵深、高精度和综合性发展,重复过去的浅孔观测已不再必要。     

青藏高原唐古拉山口冰川、水文和气候学观测20a:意义与贡献

1989年中日联合青藏高原冰川考察在唐古拉山口开始进行冰川、水文气候学观测,距今已经整整20 a.时过境迁,合作双方的研究所均已重组、更名,然而1989-1993年间考察研究所起到的开创性作用、当时取得成果至今仍具有重要科学意义.而且当时建立的一些观测站点,借助一些大型课题,如GAME/Tibet、国家自然科学基金重点项目和国家重点基础研究发展计划(973计划)项目的支持一直持续工作至今.最近,完善了位于冬克玛底冰川末端的冰川监测系统,将对该地区的冰冻圈和气候环境变化研究做出更多的贡献.     

应用人工干预措施减缓冰川消融试验研究——以达古冰川为例

自20世纪90年代以来,受全球气候变暖的影响,中国冰川呈现全面、加速退缩的趋势。冰川变化引发的水资源时空分布和水循环过程的变化无疑将给中国西部,尤其是西北干旱区的社会经济发展带来深刻影响。为了减缓冰川消融速率,提高中国适应气候变暖的能力,开展了一系列人工减缓冰川消融试验研究。具体是在2020年8月5日—10月17日,以达古17号冰川为研究标靶,进行人工干预减缓冰川消融试验,即在冰川表面覆盖光热阻隔物——土工织物,并在试验期间,观测了试验区域与非试验区域的冰川消融情况。结果表明：试验期内,试验区的冰川消融速率为0.011 m w.e.?d^-1,非试验区冰川消融速率为0.017 m w.e.?d^-1,试验区冰川消融速率明显低于非试验区;500 m²的土工织物使达古冰川试验区域减少了204 m³ w.e.的冰川消融,使得总消融量减少了34%;覆盖光热阻隔物虽能有效减缓冰川消融过程,但受成本、环境及人力等因素制约,仅可以向西北部小冰川或冰川旅游景点推广。本次人工干预减缓冰川消融试验在一定程度上填补了中国应对冰川消融工程措施方面的空白,为以后进行工程类减缓冰川消融的试验奠定了基础,但是目前还处于初步研究阶段,需要更多的控制性试验来验证其在未来更大的时空尺度上的有效性。     

天山乌鲁木齐河源1号冰川的运动特征

天山乌鲁木齐河源1号冰川位于天山中部喀拉乌成山脉北坡的乌鲁木齐河源,是一条冰斗-山谷冰川。全长2.33公里,面积1.84平方公里,由东、西两支冰川组成。冰斗后壁最高峰海拔4483.6米,冰舌末端3734米。冰面较为平整、洁白,裂隙不甚发育。 1号冰川的运动观测开始于1959年。1962年张长庆对前三年的运动资料进行了总结。1973年8-9月王文颖对该冰川的15个流速点作了短期观测,并和1962年的运动状况作了对比。本文在1980年以来两年多的冰川运动进行观测的基础上,应用冰川学的基本理论,对所得资料进行分析研究,以期对1号冰川的运动特征有较为深刻的认识。     

慕士塔格卡尔塔马克冰川水文观测与特征分析

基于2003年卡尔塔马克冰川强烈消融期连续的气象与水文观测, 对卡尔塔马克冰川消融的影响因素和融水径流特征进行了分析. 结果表明: 消融期的冰川融水流量与气温之间存在着良好的相关关系, 降水过程会导致气温降低抑制冰川消融. 卡尔塔马克冰川纯冰川融水径流模数为62.4 L·s^-1·km^-2, 冰川区融水径流深为 463.5 mm. 根据现场降水损失试验, 总损失达 26%, 校正后大本营处2003年降水量为134 mm.     

天山奎屯河哈希勒根51号冰川表面运动特征分析

奎屯河哈希勒根51号冰川位于新疆奎屯市以南的天山依连哈比尔尕山北坡, 奎屯河上游支沟哈希勒根河源区. 1999年8月, 在该冰川上布设了用于冰川运动和冰川物质平衡观测研究的测杆18根, 并进行了冰川表面运动、冰川物质平衡和冰川末端变化的首次观测. 根据2000年8月和2001年8月的冰川运动观测资料, 分析了奎屯河哈希勒根51号冰川的运动特征和冰舌末端的变化状况. 结果表明: 奎屯河51号冰川应属于亚大陆型冰川; 1999/2000年度和2000/2001年度的表面运动值不大, 最大流速点的年运动速度为3.15 ma-1; 运动速度垂直分量UZ的变化规律同乌鲁木齐河源1号冰川的变化规律相同, 即消融区的显出流作用和积累区的显入流作用. 该冰川的冰舌末端处于相对稳定的退缩状态, 1964-1999年间平均退缩量约为1.4 m*a-1, 而1999-2001年间的平均退缩量为5.0 m*a-1, 反映出冰川退缩增大的趋势.     

天山乌鲁木齐河源区1号冰川运动速度特征及其动力学模拟

冰川运动造成了冰川物质的再分布,改变了冰体所处的水、热环境,维系了冰川的动态平衡.冰川表面速度是冰川运动的基本体征,通过对天山乌鲁木齐河源区1号冰川2006-2008年连续2 a的月观测,获得了冰川表面运动速度的时、空变化特征,并对其进行了动力学模拟验证.结果表明:冰川运动速度分布是冰川厚度、冰面坡度及冰川基岩形态等因素综合作用的结果,而厚度的改变是运动速度季节性变化的主要影响因素.     

基于相机摄影测量的冰面反照率反演方法研究

雪冰反照率是冰川与积雪能量平衡计算的关键参数,也是观测的难点. 为测量冰面反照率,试验采用相机摄影测量技术,在祁连山十一冰川开展了自动拍摄、并利用共线方程进行冰川正射制图,在此基础上于2012年7月28日-8月18日在冰川表面开展了不同海拔梯度的反照率观测. 通过统计分析晴天与阴天观测反照率与对应点相机拍摄获取的RGB归一化指数之间的关系,对十一冰川进行冰面反照率参数化方法研究. 结果表明：晴天冰面反照率与RGB归一化指数存在明显的指数关系,拟合R²达到0.79;而阴天的统计关系较差,线性拟合R²仅为0.52. 据此尝试利用晴天的拟合公式对整个冰面进行反照率参数化,计算表明：在晴天冰川表面地形阴影区的反照率存在低估现象,而无阴影区的反照率估算结果可信度较高. 利用2013年的反照率观测数据进行了参数化方案的验证,结果表明：观测值与模拟值平均误差仅为0.037,表明利用RGB影像对反照率参数化具有一定的可用性和可靠性.     

天山乌鲁木齐河源1号冰川区的径流特征

天山乌鲁木齐河源的冰川水文研究始于1959年,至今有12年的观测资料。观测的内容主要有:1号冰川的融水径流,气压,气温,湿度,冰雪面蒸发和冰面融水径流;3号、1-4号、6号冰川融水径流;无冰川覆盖的流域——空冰斗的融雪、降水径流。本文在以上资料的基础上经过整理,相关插补后,就1号冰川径流的基本特征作一论述。     

中国高寒区水文学中的一些认识和参数

针对中国高寒区水文数据和参数缺乏、机理不清的现状,应用祁连山葫芦沟寒区水文小流域观测数据及相关研究成果,率定并获取了高寒区水文模拟中的几个关键参数:① 降水观测误差校正系数及公式;② 固液态降水分离的临界气温;③ 高寒灌丛降水截留参数;④ 土壤完全冻结温度;⑤ 积雪消融的临界气温。认识到若全球变暖引起植被带上移,则山区流域蒸散/降水比例增大、径流系数必然减小;现有降水数据难以满足高寒区水文模拟的需要,降水截留模拟有待改进,冰川、积雪消融缺乏高精度简单估算方法;长时间水文模拟中必须考虑风吹雪、冻土类型演替及冻结深度变化,以及冰川运动和体积变化;需加强冻结层下水、积雪升华和冰川汇流观测试验研究。     

西藏南部某些冰川近年来的变化及若干新资料

1980年3—11月,笔者为配合《中国冰川》电影的拍摄,进入西藏南部,有机会再次观测了某些冰川。现将这些冰川的近期变化情况及取得的若干新资料报导于后。 一、珠穆朗玛峰北坡绒布冰川和久达冰川 绒布冰川的末端位置近六十年来没有变动,与英国探险队1921年所测地形图上的位置完全一致。其上方150米左右发育着一个面积约300平方米的冰面湖。据中国登山队有关人员回忆,该湖在本世纪六十年代初期就存在着。它的规模及形状与1966年和1968年两次考察     

我国冰川水文三十年来的研究

我国冰川水文研究始于1958年大规模开展冰雪利用研究。为探讨冰川径流的形成机制及基本特征,在祁连山西段的大雪山老虎沟冰川建立了我国第一个高山冰川、水文、气象观测站(1958—1962年),随后在天山东段的乌鲁木齐河上游1号冰川建立了第二个冰川定位观测站(1959—1965年、1980年至今)。目前天山冰川站已成为我国唯一具有长系列、多学科、高山冰川综合性实验研究基地,为我国深入开展冰川水文研究提供了有利条件。与此同时,结合面上的冰川考察也进行了冰川水文的短期观测,例如在慕士塔格山与公格尔山冰川考察(1960年),祁连山石羊河考察(1963—1964年)以及后来的祁连山冰川考察(1975—1976年),念青唐古拉、古乡冰川泥石流考察(1964     

普若岗日冰原表面运动特征观测研究进展

冰川运动特征的分析研究有助于了解冰川的基本性质,是冰川学研究的重要内容之一.40a来,我国冰川学者先后对天山、阿尔泰山、祁连山、喀喇昆仑山、喜马拉雅山、念青唐古拉山以及横断山等部分冰川进行了冰川运动的观测研究^[1～6],施雅风、黄茂桓等较为系统的总结了天山乌鲁木齐河源一号冰川的运动机理以及我国大陆型冰川运动的某些特征.这些分析观测的冰川类型均为山谷冰川或冰斗山谷冰川,而对冰帽型冰川的运动特征的观测分析甚少.