玉龙雪山白水1号冰川近地层气象要素变化特征

利用2011年10月1日至2012年9月30日玉龙雪山白水1号冰川海拔4 500 m气象观测资料,对位于我国最南、亚欧大陆距赤道最近的海洋型冰川区近地层气象要素基本特征进行了分析,并与同海拔大陆型冰川——祁连山老虎沟12号冰川区近地层气象要素进行了对比。研究表明：海洋型与大陆型冰川区气温逐时变化呈单峰单谷型分布,均表现出升温快降温慢的特点,观测点5 m层气温高于2 m层气温,二者差值日变化呈单峰型,峰值出现在北京时间12：00;受季风气候影响,研究区干季相对湿度小,湿季相对湿度大,年均相对湿度为73.3%,与相对湿度相比,研究区水汽压变化更受控于气温;两冰川区冬半年气压低,夏半年气压高,均表现为典型的"高山型"气压;受冰川"冷效应"影响研究区干季风速大,湿季风速小,因冰川规模较小,研究区冰川风不发达,谷风发育强劲;受季风期云雨影响,白水1号冰川区总辐射在季风前期达到最大值,季风期达到极小值,年均总辐射量低于老虎沟12号冰川同海拔地区。     

The Features of Climate Variation and Glacier Response in Mt.Yulong,Southeastern Tibetan Plateau

The Features of climate change in Mt.Yulong, southeasten Tibetan Plateau were analyzed using linear regression, Mann Kendall abrupt test and Morlet wavelet analyses. In addition, the relationship between glacier retreating (Baishui Glacier No.1) and climate warming wasalso analyzed in this study. The main results are showedas follow: ① The annual mean temperature, precipitation have an increasing trend, withinclination rates being 0.15℃/10a and 9.0 mm/10a;annual temperaturedramatically ascend in 1998 with the change values 0.7 ℃; Morlet waveletsin annual temperature andtemperature in dry season mainly have a 10 to 15 year periods,while annual precipitation amount and the precipitation in rainy season presented a quasi 10 year periods. ②Prior to 1998, the important meteorological factor influencing the change of Baishui Glacier No.1 are temperature and precipitation, while in the following years, temperature plays a more important role in affecting its retreat and advance; The main characteristic ofvertical climate change in Mt. Yulong (1982/2009) is that the cold season shortens and temperature rises with elevation, and the maximal value of increased temperature in glacier zone is 2.2~2.5 ℃, resulting in greatly accelerated glacier ablation.     

云南开远南洞地下河水质演变特征

在云南开远南洞地下河出口,连续19年采取旱、雨季水样进行水质变化监测,结果表明: ( 1)整体上地下水水质旱季好于雨季,历年旱季水质类型以良好为主,雨季则以较差为主; ( 2)水质变化阶段性明显: 1987— 1993年,离子浓度普遍较低,旱、雨季波动不大,水质多属Ⅰ 、Ⅱ 类,有机污染以NH+4 、NO-3 等为主; 1994—2000年,旱、雨季离子浓度均普遍升高且变化加剧, N H+4 、As、Cd、Cr、Mn出现历年最大值,金属离子污染日趋加剧,水质以Ⅱ 、Ⅲ 类为主; 2001— 2005年,旱、雨季离子浓度有升有降,以升为主, Pb、Zn、Cl- 、SO2-4 出现历年最大值,水质以Ⅱ 、Ⅲ 类为主。南洞地下河水质19年来发生了较大的变化,污染日趋严重。分析认为该地下河水质逐步变差与上游补给区盆地内经济发展状况密切相关。为此,提出了采用自动监测等方法加强地下河动态变化监测研究以及实行分区、分级管理等水质保护的具体对策建议。      

乌鲁木齐河源1号冰川雪-冰界面含氮离子迁移研究

冰川积累区雪-冰界面附近的化学物质迁移对冰芯记录的形成具有重要意义,为讨论主要含氮离子在这一界面的迁移,本研究基于2004年11月至2006年3月在天山乌鲁木齐河源1号冰川连续采集的64组雪冰样品分析了NO3与NH4+的变化情况.结果表明,雪层底部干季(11月至翌年3月)含氮离子浓度的平均值高于湿季(4-10月)的,而...     

Chemical compositions of snow from Mt. Yulong,southeastern Tibetan Plateau

The snow and ice in Mt. Yulong offer a unique opportunity to investigate changes in climate and large scale atmospheric circulations over Asia. During February and April 2012, surface snow samples were collected from the Baishui Glacier No. 1 at different altitudes along the eastern slope of Mt. Yulong. Two snowpits were also excavated from Mt. Yulong at altitudes of 4780 and 4730 m a.s.l. in February 2012. The concentrations of inorganic ions were higher at an elevation of 4506 m a.s.l. in the glacier with significant contribution of anthropogenic (mainly NH\(_{4}^{\mathrm {+}}\), SO\(_{4}^{\mathrm {2-}}\), NO\(_{3}^{\mathrm {-}})\) and crustal (mainly Ca ²⁺) constituents. Concentration of HCOO ^? in surface snow exhibited large variability, ranging from 0.04 to 6.8 μeq L ^?1, attributed to dominant contribution from biomass burning emissions. Ion balance (ΔC) and Na ⁺/Cl ^? calculations indicated an excess of cations (particularly higher Ca ²⁺ concentrations) and Cl ^? in snow, considering the sea-salt ratio, respectively. Monsoon season (June–September) ion concentrations in snowpit samples were generally two-fold lower than in other seasons. Principal component analysis was used to identify different sources of ions. Three main factors, accounting for more than 80% of the total variance, were related to different sources, including agricultural activities, biomass burning, and crustal aerosols.     

玉龙雪山白水1号冰川运动速度测量与研究

采用玉龙雪山白水1号冰川2011年6～9月的高精度GPS实测数据,对白水1号冰川的运动速度进行了探索性研究,并与其他数条典型冰川作了对比分析。结果表明,与北半球典型大陆性冰川相比,玉龙雪山白水1号冰川运动速度明显偏快,介于2.34～4.74 m/月之间,是同规模大陆性冰川的月运动速度的6～10倍,有独特的海洋性冰川运动特征。与藏东南同一类型的帕隆94冰川相比,玉龙雪山白水1号冰川运动速度约为其一半,这说明海洋性冰川的运动速度与规模成正比。同时,白水1号冰川末端平均海拔为4 381 m,近10年几乎保持了相同的退缩速度,说明在当今气候变化背景下,白水1号冰川对气候变暖的响应程度相同。     

天山东部冰川雪坑离子浓度特征的对比研究——以奎屯河哈希勒根51号冰川和哈密庙尔沟平顶冰川为例

对2004年获取的天山奎屯河哈希勒根51号冰川1个雪坑和哈密庙尔沟平顶冰川4个雪坑的离子浓度特征进行了研究,结果表明:Ca2 、NO3-和SO24-是哈密庙尔沟平顶冰川雪坑雪层和积累区雪坑底部冰中的主要离子(尤其是Ca2 ),其雪层中的主要阳离子关系可在底部冰中得以较好的反映,但雪层中各离子浓度与海拔的相关性不明显,可能与海拔的跨度较小和挖取的雪坑较疏有关;雪坑底部冰中的离子浓度与海拔间明显的相关性说明淋融作用随着海拔升高、气温降低而逐渐减弱。SO24-和Ca2 是奎屯河哈希勒根51号冰川雪坑中的主要离子(尤其是SO42-),其雪坑离子化学特征与哈密庙尔沟平顶冰川差别较大,可能与哈密庙尔沟平顶冰川处于塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠和鄯善沙漠的下风向相关,还可能与雪层内淋融作用的强弱和沉积通量的高程效应有关。哈密庙尔沟平顶冰川积累区雪坑中NH4 、NO3-和K 的Cs/Ci较Ca2 、Mg2 和Na 要大,奎屯河哈希勒根51号冰川Na 和NH4 的"雪冰比"较Cl-、SO42-、Mg2 和Ca2 要大,说明这两条冰川雪坑中的Ca2 和Mg2 信号较其它离子可能更易于在冰芯记录中保存下来,为冰芯研究和古气候记录的恢复提供了保障。     

天山东部冰川雪坑离子浓度特征的对比研究

对2004年获取的天山奎屯河哈希勒根51号冰川1个雪坑和哈密庙尔沟平顶冰川4个雪坑的离子浓度特征进行了研究,结果表明：Ca²⁺、NO^-3和SO₄^2-是哈密庙尔沟平顶冰川雪坑雪层和积累区雪坑底部冰中的主要离子（尤其是Ca²⁺ ）,其雪层中的主要阳离子关系可在底部冰中得以较好的反映,但雪层中各离子浓度与海拔的相关性不明显,可能与海拔的跨度较小和挖取的雪坑较疏有关;雪坑底部冰中的离子浓度与海拔间明显的相关性说明淋融作用随着海拔升高、气温降低而逐渐减弱。SO₄^2-和Ca²⁺是奎屯河哈希勒根51号冰川雪坑中的主要离子（尤其是SO₄^2-）,其雪坑离子化学特征与哈密庙尔沟平顶冰川差别较大,可能与哈密庙尔沟平顶冰川处于塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠和鄯善沙漠的下风向相关,还可能与雪层内淋融作用的强弱和沉积通量的高程效应有关。哈密庙尔沟平顶冰川积累区雪坑中NH₄⁺、NO₃^-和K⁺的Cs/Ci较Ca²⁺、Mg²⁺和Na⁺要大,奎屯河哈希勒根51号冰川Na⁺和NH4⁺的“雪冰比”较Cl-、SO₄^2-、Mg²⁺和Ca²⁺要大,说明这两条冰川雪坑中的Ca²⁺和Mg²⁺信号较其它离子可能更易于在冰芯记录中保存下来,为冰芯研究和古气候记录的恢复提供了保障。     

济南趵突泉泉域岩溶水化学特征时空差异性研究

水文地球化学一直是水文地质领域的研究重点,而地下水化学组分的时空变化特征受多种因素的影响。为了掌握济南趵突泉泉域岩溶地下水水化学特征时空差异性,本文分别于枯、丰水期在泉域内采集并分析了岩溶地下水样品,并采用数理统计、Piper三线图、Gibbs图解法及离子比例系数法等分析手段,对研究区岩溶地下水水化学特征及时空差异性进行了研究。结果显示,研究区地下水优势阳离子为Ca,优势阴离子为HCO3,丰水期除HCO3外,其他离子的变异系数较枯水期普遍升高,且大于05,表现出丰水期空间差异性增大的特点。地下水水化学类型具有以HCO3·SO4- Ca为主,多种类型并存的特点。Ca、Mg、HCO3含量在枯、丰水期比值要小于1,且比其他离子要相对稳定,呈现出全局性特点。而Na、K含量在枯、丰水期比值波动较大,大部分比值大于1,Cl、SO4、NO3含量在枯、丰水期比值具有波动剧烈的特点,呈现出区域性特征,同时表明人类活动大大改变了研究区地下水水化学场的分布特征。     

气象要素影响下雪冰离子淋溶过程研究——以乌鲁木齐河源1号冰川为例

为了更好地理解化学离子在雪坑中的迁移和保存,进一步解释冰芯记录,基于乌鲁木齐河源1号冰川海拔4130 m处的雪冰化学资料,研究了气温和降水与离子淋溶过程的关系.结果表明：气温与离子浓度呈负相关关系,夏季的雪坑离子浓度波动剧烈,冬季的雪坑离子浓度相对稳定.离子浓度随正积温的升高呈指数衰减趋势,当正积温至0℃以上时,离子浓度急剧降低;当正积温升至60℃左右时,离子浓度呈缓慢降低.不同离子的淋溶过程对正积温的响应有所不同,随着正积温的增加,SO₄^2-,NO₃^-,Na⁺,Cl^-,NH₄⁺和Ca²⁺的衰减趋势非常显著,而Mg²⁺和K⁺则呈现无规律性的变化.淋溶因子指出,融水渗浸作用导致雪坑中大部分离子被淋溶;不同离子的淋溶因子也有明显差异,Mg²⁺淋溶因子最小（0.43）,SO₄^2-淋溶因子最大（0.84）,说明Mg²⁺最为稳定,而SO₄^2-最易淋溶.降水对雪坑离子浓度的影响较为微弱,主要通过增加表层雪离子浓度而提升整个雪坑的离子浓度.     

Transport of atmospheric impurities over the Qinghai–Xizang (Tibetan) Plateau as shown by snow chemistry

Chemical records were recovered from samples collected from snow pits over two transects (S–N and SE–NW) across the Qinghai–Xizang (Tibetan) Plateau. The records show that the flux of major ions in the regions to the north of Mt Tanggula is, on the average, 6–30 times higher than that of the regions to the south, and 0.6–5 times higher than regions to the southeast. It appears that Mt Tanggula provides a barrier to continental dust transported across the plateau from the north and to marine aerosols transported from the southeast. The spatial patterns of snow chemistry as well as the total suspended particle (TSP) distribution along the northern Qinghai–Xizang Highway demonstrate that continental dust originates mainly from the deserts to the north, while monsoon sources of moisture exert greater influence on snow chemistry on the southern part of the plateau.Seasonal variations of the major ions were also examined in a firn core drilled at a height of 7000 m on the Dasuopu Glacier and in a snow pit from the Meikuang Glacier (eastern Kunlun). The choice of a high altitude site at Dasuopu, and the sampling season (before snowmelt) at Meikuang, avoided post-depositional modification processes (mainly the elution effect of meltwater), thus guaranteeing the reliable recovery of the distribution of impurities in different seasons. The peak of the impurities appear at Dasuopu during the spring and at Meikuang in the winter/spring, coinciding with the Asian dust season. However, the amplitude of the seasonal variations at Meikuang is much higher than at Dasuopu.pH values at the Dongkemadi Glacier are greater than 6, but at the Dasuopu Glacier (Himalayas) they range between 4 and 7.5. The liquid conductivity (LC) from Dongkemadi is positively correlated with the pH, while at Dasuopu, LC is positively correlated with pH when pH is below 6 and negatively correlated with pH when it is greater than 6. This implies that during August to September the Himalayan range is a transition zone between the transportation of continental dust and marine aerosols.     

典型海洋型冰川区消融期雪坑层位演变及离子沉积后过程初探

2006年4—7月,在玉龙雪山白水1号冰川消融区(P1)和积累区(P2)分别开挖雪坑连进行续观测,分析了海洋型冰川在消融期雪坑内各层位的物理变化以及各离子的沉积后过程.结果表明:海洋型冰川区雪坑的消融速率远大于大陆型冰川;随着消融的进行,雪坑中各种粒雪成分逐渐向粗粒雪转化,同时冰片数量增多以及含水层加厚,并且向雪坑底部移动.雪坑消融可以分为雪坑内部的细粒雪、中粒雪向粗粒雪转变,雪坑厚度变化不大以及雪坑厚度的快速变薄两个过程,P2处两消融过程转变时间比P1处大约推迟两个月.根据各种离子在P1处雪坑剖面的浓度变化,白水1号冰川积累区的淋溶序列为:K+SO42-NO3-Cl-Ca2+Mg2+Na+.由于海洋型冰川的消融期也是它的积累期,该序列中各离子的顺序不仅反映了融水淋溶作用的影响,同时反映了物质输入对雪坑内离子浓度变化的影响.     

祁连山老虎沟12号冰川微粒在沉积后过程的变化特征

2008年10月和2009年10月在祁连山老虎沟12号冰川积累区采集了2个雪坑样品, 通过样品中δ¹⁸O、可溶性离子、不溶性微粒的变化特点划分了雪坑季节. 2008年雪坑季节变化信号明显, 而2009年雪坑不明显, 微粒浓度、Ca²⁺与Mg²⁺含量在春季较高. 离子平衡、pH值、电导率及同期气象记录观测资料均显示, 2009年雪坑受淋溶影响较大. 淋溶强烈时, 受融水造成的粉尘溶解及离子淋溶的影响, 雪坑中微粒与Ca²⁺、Mg²⁺变化趋势不甚一致; 与Ca²⁺相比, Mg²⁺变化能够较好表征微粒的变化; d>5 μm的微粒可能更易于溶解迁移. 通过分析室内雪冰样品在液态下的变化, 发现伴随静置过程微粒的质量浓度呈下降的趋势, 期间Ca²⁺、Mg²⁺却呈现增加的变化, 可能与碳酸盐矿物的溶解有关.     

乌鲁木齐河源1号冰川气象要素与冰芯记录形成过程及其分辨率的关系研究

基于乌鲁木齐河源1号冰川4 130 m处的雪冰化学资料,探究了气温和降水与冰芯记录形成过程及其分辨率的关系,并通过建立温度参数的淋溶模型,探讨了夏季消融期雪坑离子浓度与正积温的关系。结果表明：乌鲁木齐河源1号冰川Mg²⁺离子以1年为分辨率形成冰芯记录,其浓度仅保存了初始值的30%。春季,化学离子浓度峰值受到离子来源和降水的影响而增大,这种增大趋势随着深度的增加明显弱化。淋溶模式显示,雪坑离子浓度是关于消融量与离子损失率的指数函数,随正积温的增大表现出指数衰减的规律。该模式基本能反映不同离子的淋溶过程。     

Changes in ionic and oxygen isotopic composition of the snow-firn pack at Baishui Glacier No. 1, southeastern Tibetan Plateau

To properly interpret climatic and environmental information recorded in ice cores retrieved in the temperate-glacier region, the post-depositional processes, especially the meltwater percolation, need to be well understood. From late April to mid-July 2006, two successive snow pits, site P1 located at 4,750?m a.s.l. in the ablation zone and site P2 at 4,900?m a.s.l. in the accumulation area at Baishui Glacier No. 1, Mt. Yulong, southeastern Tibetan Plateau, were excavated. Changes in soluble ions (K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^?, NO₃ ^? and SO₄ ^2?) and stable oxygen isotopes (??¹⁸O) in the snow pits were investigated. Before the melting period, soluble ions and ??¹⁸O exhibit pronounced seasonal variations, with high values in the upper snow-firn layer (accumulated in winter/spring season) and relatively low values in the lower firn layer (deposited in summer season), reflecting seasonal shift in the Indian summer monsoon and winter westerlies over the region. During the melting period, most ions in the upper snow-firn layer were leached with different efficiencies. Although no significant changes in ion concentrations in the lower firn layer were observed, the impurities in the upper snow-firn layer could be eluted down into the lower firn layer. However, the pre-melting isotopic stratigraphy remained relatively unchanged during the observation period, indicating that the influence of meltwater percolation on stable isotopes is less significant than that on soluble ions. This understanding is crucial for the interpretation of ice-core records in the monsoon temperate-glacier region.     

天山哈密庙尔沟平顶冰川和奎屯河哈希勒根51号冰川成冰带与雪层pH值和电导率对比研究

对天山哈密庙尔沟平顶冰川和奎屯河哈希勒根51号冰川的雪层剖面及雪坑中pH值和电导率的变化特征进行了初步研究.结果表明:哈密庙尔沟平顶冰川以渗浸-冻结成冰作用为主,一年成冰,成冰带由消融带和渗浸-冻结带组成,渗浸-冻结带的垂直高度在60 m左右或者更大一点;奎屯河哈希勒根51号冰川的成冰作用以暖型为主,成冰带由消融带、渗浸-冻结带和渗浸带组成,渗浸-冻结带的垂直高度不大于70 m.雪坑中pH值和电导率的较高值一般出现在冰片和污化层附近,这与冰的阻碍、引起可溶性离子在冰面上部的高浓度值和可溶性离子的淋溶过程与污化物的迁移过程密切联系直接相关.哈密庙尔沟平顶冰川雪坑中pH值和电导率之间的相关性异于奎屯河哈希勒根51号冰川,由于雪坑的资料有限,有待进一步的深入研究.     

天山乌鲁木齐河源1号冰川雪坑中pH值和电导率的季节变化及淋溶过程

自2002年9月14日至2004年9月28日，在天山乌鲁木齐河源1号冰川积累区雪坑中连续观测取样，频率为1次/周。对表层雪样品和粒雪坑样品的pH值和电导率进行了分析。结果表明，表层雪的pH值和电导率具有明显的季节变化趋势，与本区域的主导山谷风风向NE和ENE密切相关。在春季，由于尘暴发生频率的增加，表层雪的pH值呈现较强碱性，电导率达到最大值；在冬季，由于原生气溶胶向次生气溶胶的转化，pH值呈现较弱碱性，电导率达到最小值。在后沉积过程中（2003年10月4日至2004年9月8日），雪坑中不同时期的pH值和电导率呈现不同的季节变化特征和淋溶过程。电导率的峰值P1进入粒雪冰的时间比与它相对应的大粒径（直径>10 μm）微粒的浓度峰值提前40天左右；在有的雪坑中，pH值和电导率的峰值出现在污化层附近，与污化层的位置有较好的一致性，说明污化层对可溶性离子的淋溶作用可能有一定的影响。相关分析表明，Ca2+是影响表层雪中pH值和电导率变化的最主要离子。     

祁连山党河南山扎子沟29号冰川区雪,降水和地表水化学特征研究

党河南山地区的气候以干冷为主要特征,但这里的冰川仍属亚极地型。目前雪线较过去粗略推断有所上升。对冰川表面雪层、冰川侧融水、冰川前河水和降水样品的主要阴、阳离子分析表明,地表水主要受地表物质成分所控制,化学特征为ＨＣＯ３、ＳＯ４－Ｃａ型,将降水和雪层中离子浓度与其它地区对比后认为,大气中离子来源主要为陆地,人类污染影响很小。     

天山乌鲁木齐河源1号冰川雪层中NO_3~-的演化过程

根据2004年11月至2005年10月在天山乌鲁木齐河源1号冰川积累区采集的雪坑样品研究发现,雪层中NO3-平均浓度存在季节性变化特征,湿季（4~10月）的NO3-浓度明显低于干季（11月至次年3月）。特别是在春季,在雪层上部出现的浓度峰,经过夏季淋溶改造,稀释并合并为稳定的浓度峰;雪层中各浓度峰普遍处于向下迁移的过程...     

唐古拉山冬克玛底冰川作用区的水化学特征

冬克玛底冰川附近地区是该冰川化学成分的主要来源区。冬克玛底河水及冰川上的新，老雪的矿化度，总碱度，硬度的大小顺序是：河水－老雪－－新雪。虽然它们都属淡水范畴，但新雪是性偏酸的极软水，老雪是偏碱的极软水，河水则属碱性软水。