全球变暖背景下海螺沟冰川近百年的变化

海螺沟冰川是我国典型的温冰川之一,对100 a来各种观测资料的分析发现:海螺沟冰川自1823年以来末端海拔上升300 m,年均升高1.64 m,20世纪以来末端海拔上升速度加快;在20世纪呈现明显的退缩变化,76 a冰川后退1 821.8 m,年均后退24 m.运用冰川学方法恢复了海螺沟冰川45a来的物质平衡变化,45 a累积物质平衡值为-10 825.5 mm(水当量),年均平衡值为-240.6 mm(水当量).在全球变暖影响下,冰川雪线不断上升,冰川活动强烈,导致冰面形态发生了明显变化,具体表现为:冰川厚度不断变薄、大冰瀑布上出现巨大塌陷洞穴、冰面丘融化变形、冰面径流不断变大、冰川弧拱区裂隙密布等,冰川内部的径流冲刷和冰川表面的剧烈消融是海螺沟冰川表面形态发生显著变化的主要机制.总之,在全球变暖背景下,该冰川表现出以亏损为特征的退缩变化趋势.     

冰川零平衡线处的物质平衡及其应用

论证了在稳定状态时的冰川平衡线即零平衡线ＥＬＡ０）处的比净平衡大致等于整个冰川的平均净平衡。提出了ＥＬＡ０的直接测定方法、误差范围以及利用冰川中值高度计算ＥＬＡ０的公式。认为可以利用ＥＬＡ０的特征简化冰川物质平衡的观测及计算，以及利用冰川编目资料大面积估算冰川物质平衡状况的可能性。     

近期小冬克玛底冰川物质平衡变化及其影响因素分析

冰川物质平衡是反映冰川状况最为直接、 可靠的参数.基于2008-2012年小冬克玛底冰川花杆和雪坑实测的物质平衡资料以及相关的气象资料, 获取了小冬克玛底冰川物质平衡数据并对其影响因素进行了分析.结果表明: 2009-2012年冰川末端共退缩19.7 m, 年均退缩量为4.9 m, 是1990年代中末期的2.3倍; 平衡线高度为5 720 m, 相比1990年代初的海拔5 600 m上升了120 m.与1995年相比, 冰川面积减少了0.095 km², 末端海拔从5 380 m上升到5 420 m. 2008-2012年小冬克玛底冰川物质平衡总量为-1 584 mm w.e., 相当于冰川整体减薄1.76 m. 2009/2010年度物质平衡量为-996 mm w.e., 是小冬克玛底冰川有观测记录以来的最大负平衡值, 夏季平均气温偏高和青藏公路维修导致表面反照率急剧降低是主要原因.对影响冰川物质平衡的因素分析结果表明, 气温特别是夏季气温和净辐射是小冬克玛底冰川物质变化的主要影响因素.     

冰川物质平衡模式及其对比研究——以祁连山黑河流域十一冰川研究为例

冰川物质平衡是冰川连结气候和水资源的纽带, 对其的观测和模拟始终是冰川与气候变化研究领域的重点和前缘之一. 以祁连山黑河流域十一冰川为参照冰川, 结合实测物质平衡验证资料, 建立了基于冰川表面能量平衡的冰川物质平衡模型(物理模型)和基于温度参数、温度-辐射参数和温度-辐射-水汽压参数的三种度日因子模型(统计模型), 并对模拟结果进行了分析及评估. 结果表明: 净辐射是冰川表面最主要的能量来源, 占能量收入的82.3%; 其次为感热供热, 占收入的17.7%. 净长波辐射基本为负, 吸收的热量主要通过融化和蒸发/升华方式消耗, 分别占能量支出的84.7%和15.3%. 加入净短波辐射和水汽压参数的度日因子-物质平衡模型的模拟效果提高显著, 相对误差为7%, 与能量平衡模型的模拟误差6.7%, 相差不大. 研究表明, 能量-物质平衡模型的物理意义明确, 模拟能力强大, 尤其在日尺度上有绝对的优势; 统计物质平衡模型在特定的地理条件和气候条件下表现出不佳, 对于一些极端值的模拟能力欠缺, 但是具有输入变量少, 计算简单的优点. 研究结果对黑河流域乃至整个祁连山地区的冰川物质平衡模拟方法的建立具有参考意义.     

多源多分辨率DEMs对宁金康桑峰地区冰川模拟的影响研究

研究宁金康桑峰地区第四纪冰川面积、体积、冰厚及平衡线高度特征参数的变化,将加深对该区气候响应的认识。数字高程模型（DEM）描述地面的起伏形态特征,为冰川模拟的基础数据,对冰川模拟影响较大。已有研究通过DEM空间分辨率来探究对流域、坡度等的影响,然而目前尚缺乏对古冰川重建影响的研究。文章分别选择4种DEMs（ALOS PALSAR RTC HIGH RES 12 m DEM（简称ALOS 12 m DEM）、ASTER 30 m GDEM、SRTM 30 m DEM、SRTM 90 m DEM）采用改进的冰川流线模型来模拟宁金康桑峰地区卡若拉西沟冰川、枪勇冰川、西坡冰川和岗布沟冰川自末次冰盛期以来的冰川厚度及规模,基于变异系数法比较计算不同DEM模拟冰川参数的稳定性,分析不同DEM模拟的冰川冰储量变化对区域水资源的影响。结果显示：1）冰川的塑性流变使其对细微的高程变化可能并不敏感。冰川模拟和实测数据的对比表明,ALOS 12 m DEM的高精度地形数据和SRTM 90 m DEM的低分辨率高程数据对冰川的模拟都差于SRTM 30 m DEM数据,说明30 m分辨率的DEM可能与冰川塑性流变的尺度较一致,能够更好地模拟冰川的变化。同时SRTM 30 m DEM比ASTER 30 m GDEM具有更好的数据质量和高程精度,更加适合本地区的冰川模拟。2）从现代冰川到末次冰盛期冰川,随着冰川面积增大,不同DEM模拟的冰川面积、体积、冰厚和平衡线高度变化总体趋于稳定,DEM的影响减小。3）不同DEM模拟的冰川变化影响对区域水资源的评估。从小冰期到末次冰盛期,不同DEM模拟的冰川水当量的差异在15%以内。

     

冰川消融耦合模型研究

以冰川的热量、固态、液态平衡为依据,结合液态降水和冰川热量收支等关系,导出完备的冰、热和液态水耦合冰川消长模型。应用于乌鲁木齐河源1号冰川及其总控制水文点,通过4～5年径流过程和冰川物质平衡的模拟检验,表明结构是合理的,效果是好的。     

祁连山七一冰川物质平衡及其对气候变化的敏感性研究

依据2010年6月30日-9月5日考察期间获得的七一冰川物质平衡和气温降水等气象资料,运用度日物质平衡模型模拟了七一冰川的物质平衡变化状况.结果表明：七一冰川考察期间物质平衡为-856.2mm w.e..受气温、降水等气候因素的强烈影响,物质平衡过程明显分为＂微弱积累-强烈消融-微弱消融＂3个阶段.度日物质平衡模型模拟...     

1980—2019年藏东南帕隆藏布流域冰川物质平衡模拟

帕隆藏布流域位于中国海洋性冰川发育最为集中的藏东南地区,近年来随着全球气候变暖,帕隆藏布流域冰川亏损显著。利用全球开放冰川模型(OGGM)模拟了1980—2019年藏东南地区帕隆藏布流域1 554条冰川物质平衡,发现1980—2019年帕隆藏布流域全域冰川物质平衡呈现不断亏损的状态,为-0.41 m w. e.·a^-1,在2000—2019年物质平衡亏损更为严重,达到-0.56 m w. e.·a^-1。从空间分布上来看,流域东南部和流域西北部是冰川亏损最为严重的区域,流域中部和西部冰川亏损相比较少。温度的升高和降水的轻微减少是冰川物质亏损的主要原因。通过气温和降水的敏感性分析,气温上升1℃,流域71.75%的冰川物质平衡变化在-1 000～-500 mm w. e.·a^-1;降水减少20%,62.81%的冰川物质平衡变化在-450～-300 mm w. e.·a^-1,相较于降水,冰川对气温变化更为敏感。通过分析国家气象站及再分析数据,发现1980—2019年气象站气温上升均超过1.5℃,波密站200...     

基于耦合热传导-冰流模型的冰川钻孔温度重建的气候反演算法比较

冰川内部温度与冰面温度变化过程密切相关,因此可由实测冰温-深度剖面重建冰面温度变化。耦合热传导-冰流物理模型及其相关反演算法是基于冰温-深度剖面重建冰面温度变化的理论基础和关键。通过构造理想条件下的数值实验,分析比较了最小二乘法、Tikhonov正则化方法和蒙特卡罗算法重建百年尺度冰面温度变化的实验结果。同时,以我国藏北高原腹地的马兰冰川钻孔资料为例,结合气象资料构造真实钻孔数据模拟实验。分别给出了三种反演算法重建10 a和40 a尺度的冰面温度变化结果,并讨论了不同算法的优劣性和适用性。两组模拟实验结果均表明:Tikhonov正则化方法是目前求解该反问题的最优方法。与其他算法相比,Tikhonov正则化方法在各个时间尺度的重建结果与真实冰面温度变化吻合更好。另外,分别对重建百年和40 a尺度的冰温-深度剖面添加±0.02℃和±0.01℃的随机误差,研究发现Tikhonov正则化方法能够有效降低噪声干扰,相较其他算法得到的解更加稳定。这在一定程度上解决了该反问题中解的稳定性问题。     

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。     

川西螺髻山清水沟倒数第二次冰期以来的冰川规模与古气候重建

川西螺髻山清水沟保存着倒数第二次冰期（MIS 6）、末次冰期早期（MIS 4）和末次冰期晚期（MIS 2）较为完好的冰川沉积序列,该序列为螺髻山地区晚第四纪古环境重建提供了直接依据。基于野外地貌考察和冰川地貌特征确定出古冰川分布范围,计算古冰川物质平衡线高度（ELA）,应用P-T模型和LR模型计算出各冰期时段的气温与降水。结果显示：清水沟MIS 6、MIS 4和MIS 2的冰川面积分别为3.44 km²、2.22 km²和1.20 km²,冰川体积分别为0.19 km³、0.12 km³和0.07 km³。各期次的古ELA分别为3 132 m、3 776 m和3 927 m,相对于现代ELA分别下降了1 716 m、1 071 m和920 m。冰川规模受气温和降水的共同影响,MIS 6气温大幅下降（8~12 ℃）是导致该阶段冰川规模最大的原因;MIS 4降水为现在的80%左右,而气温下降幅度（6~7 ℃）小于倒数第二次冰期,冰川规模小于倒数第二次冰期;MIS 2降水仅为现在的60%~80%,降温幅度（4~8 ℃）也不大,因此该阶段冰川规模最小。     

藏东南波堆藏布江流域古乡冰期冰川重建

"古乡冰期"是青藏高原第四纪冰川作用中最具代表性的冰期之一,指代的是倒数第二次冰期,其命名依据来源于藏东南波堆藏布江谷地、保存于古乡一带的终碛-侧碛垄,已有的宇宙成因核素10Be暴露测年结果显示其发生于海洋氧同位素阶段(MIS)6.然而,古乡冰期时波堆藏布江流域冰川作用范围、冰量及平衡线高度(ELA)等关键信息,仍有待...     

2008 - 2014年青冰滩72号冰川物质平衡特征分析

The glacier is sensitive to climate change, thus is widely used to understand the relationship between glacier and climate. In this paper, the mass balance of Qingbingtan Glacier No. 72 was calculated based on the in situ data of stakes and pits from 2008 to 2014, combining with Landsat TM/ETM+/OLI images. Meanwhile, the method of Zero Equilibrium Line was used to calculate mass balance for entire glacier. The results indicated that mean gradient of mass balance with elevation was(0. 86 ± 0. 19)m w. e.·(100m)^-1 during the study period. The mean equilibrium line altitude(ELA)was at(4 167. 5 ± 33. 2)m a. s. l., which ranged from(4 317 ± 92)m a. s. l. to(4 109 ± 23)m a. s. l. during the period of 2008 - 2014. The mean annual mass balance was -0. 38 m w. e, ranging from -1. 23 m w. e. to +0. 31 m w. e. During the study period, accumulative mass balance was -2. 27 m w. e. from 2008 to 2014. In addition, based on the comparison glacier mass balances among Qingbingtan Glacier No. 72, Tuyuksuyskiy Glacier and Urumqi Glacier No. 1, we found that the changes in ELA and mass balance of Qingbingtan Glacier No. 72 were similar to that of Tuyuksuyskiy Glacier, respectively. However, there was significant discrepancy in terms of the changes in ELA and mass balance between Qingbingtan Glacier No. 72 and Urumqi Glacier No. 1. © 2020 Science Press (China).     

青藏高原及毗邻山地利用冰川地貌重建古气候的研究综述

利用冰川地貌定量重建冰期时的古气候特征是探讨冰川驱动机制的关键.利用冰川地貌反演古气候的模型主要有两类:基于物质平衡线高度变化和基于估算古冰川表面物质平衡的气候重建模型,因其原理、所需数据量的不同,适用性存在着差异,应用时需根据冰川区的具体特征选取多种模型重建古气候,提高模拟的精度.青藏高原及毗邻山地已有的基于古冰川的...     

论勘查地球化学区域模式及找矿意义

本文的主要目的是把地球化学块体概念、地球化学场概念及地球化学异常概念的异同性及空间关系进行比较,供读者加以参考。并从它们的基本概念开始论述,然后自内涵的相同与不同、以及在生产实践中的意义方面总结了3个勘查地球化学模式的区别与内在的联系;最后总结它们在地质找矿中的意义。     

冰川动力学模式及其对中国冰川变化预测的适应性

冰川动力学模式以其优越的物理过程描述能力,在冰川变化的预测研究中占有重要地位.其中“频率响应模式”、“剖面形状因子模式”和“冰流模式”较为成熟,并且具备对山岳冰川演变的模拟分析能力.从发展历史、主要利弊以及适用条件和范围几个方面,对上述3种模式进行了讨论,并对其在我国冰川上的运用前景进行了探讨.     

基于三维栅格数据的露天矿山储量动态监测研究与应用

矿产储量管理是矿产资源管理的基础工作、核心内容和关键环节。目前,国土资源部门的监管停留在被动接收信息的层面上,很难全面有效地掌握管辖区范围内的矿产开采情况。随着信息技术和空间技术的发展及大量地理信息系统在国土资源部门管理工作中的广泛运用,把先进的科技引入到矿山储量管理中,能够促进矿产储量的合理开发和有效保护。本文对常用于矿产储量计算的模型进行了比较,并对其综合运用及建立矿山储量动态管理信息系统进行了探讨,具有实用价值。     

基于MapGIS组件二次开发MT成果数据的查询及应用

为了方便快捷地利用大地电磁测深来研究深部地壳和上地幔岩石圈层的信息,这里以首次建立的大地电磁测深成果MicrosoftSQLSever数据库为基础,结合VisualBasic语言与MapGIS组件二次开发技术,实现了大地电磁测深成果的空间数据和属性数据信息的查询等功能,其可为不同研究区的岩石圈壳幔电性结构特征的研究提供便捷的技术支持。同时以长江中下游重要成矿区带为例,利用大地电磁测深成果数据的查询功能,开展了岩石圈电性结构的初步研究,并取得了一定的应用效果。     

博格达山东北缘上二叠统沉积特征与沉积演化模式

通过对博格达山东北缘西大龙口剖面与水西沟剖面上二叠统进行详细观察和精细测量,详细分析了地层特征与沉积相特征,建立了沉积演化模式。结果表明:博格达山东北缘上二叠统自下而上发育泉子街组、梧桐沟组与锅底坑组;泉子街组沉积期,西大龙口剖面与水西沟剖面分别发育冲积扇、曲流河,冲积扇砂砾岩体内有大量的砂岩砾石与油页岩砾石,为博格达山周缘地区中二叠统红雁池组与芦草沟组被剥蚀后在山前沉积的产物;梧桐沟组沉积期,博格达山隆升为物源区,西大龙口剖面与水西沟剖面分别发育辫状河、曲流河,辫状河砂砾岩体内火山岩砾石较多;锅底坑组沉积期,西大龙口剖面与水西沟剖面主要发育曲流河泛滥平原,以紫红色粉砂质泥岩、泥岩为主。