天山山脉强降水云宏微观物理属性的空间分布特征

天山山脉是新疆重要的水源地,分析这一区域降水云的宏观和微观物理属性的垂直和水平分布,对于科学高效地开展人工增水作业具有重要意义。利用CloudSat和Aqua卫星资料对天山山脉3次强降水过程云高、云厚、冰粒子等效半径和直径(IER、IED)、水粒子等效半径(LER)、冰水含量(IWC)、液态水含量(LWC)、冰水路径(IWP)、液态水路径(LWP)的分析表明:(1)天山山脉强降水云分布在0.9~9.4 km范围内,天山东、西部云底偏低、云体偏厚,而中部云底偏高、云体偏薄。降水云占有率天山中部、东部分别为5%,西部为15.6%。(2)天山山脉强降水云IER以0~60μm为主,LER以0~5μm为主,IWC和LWC集中在0~50 mg·m~(-3),强降水云从低层到高层这些微物理量的低值段占优势,天山山脉西部、中部这些微物理量的低值段随高度呈单峰分布,西部和中部峰值分别出现在云层下部和中上部;天山山脉东部这些微物理量的低值段随高度呈双峰分布,极大值出现在云层下部和上部。(3)天山南脉、天山西部强降水云的IED较小,而天山中部、东部较大;天山中部云的LER较大,天山东部、西部、天山南脉较小;IWP从大到小依次排序为中部、东部、西部、天山南脉;天山中部云的LWP略大于天山西部和东部,天山南脉最小。     

天山山脉强降水云宏微观物理属性的空间分布特征北大核心CSCD

天山山脉是新疆重要的水源地,分析这一区域降水云的宏观和微观物理属性的垂直和水平分布,对于科学高效地开展人工增水作业具有重要意义。利用CloudSat和Aqua卫星资料对天山山脉3次强降水过程云高、云厚、冰粒子等效半径和直径(IER、IED)、水粒子等效半径(LER)、冰水含量(IWC)、液态水含量(LWC)、冰水路径(IWP)、液态水路径(LWP)的分析表明:(1)天山山脉强降水云分布在0.9~9.4 km范围内,天山东、西部云底偏低、云体偏厚,而中部云底偏高、云体偏薄。降水云占有率天山中部、东部分别为5%,西部为15.6%。(2)天山山脉强降水云IER以0~60μm为主,LER以0~5μm为主,IWC和LWC集中在0~50 mg·m^(-3),强降水云从低层到高层这些微物理量的低值段占优势,天山山脉西部、中部这些微物理量的低值段随高度呈单峰分布,西部和中部峰值分别出现在云层下部和中上部;天山山脉东部这些微物理量的低值段随高度呈双峰分布,极大值出现在云层下部和上部。(3)天山南脉、天山西部强降水云的IED较小,而天山中部、东部较大;天山中部云的LER较大,天山东部、西部、天山南脉较小;IWP从大到小依次排序为中部、东部、西部、天山南脉;天山中部云的LWP略大于天山西部和东部,天山南脉最小。     

一次强天气过程天山地形方案的敏感性试验研究

为定量研究天山山脉地形对新疆强降水天气的影响作用,用WRFV3.1模式对2009年5月24日夜间至26日夜间新疆地区自西向东出现的降水、大风、降温天气过程进行了数值模拟,并通过改变天山山脉的地形高度设计了一组敏感性试验。结果表明:①天山山脉的地形作用是此次强降水天气过程在天山山区形成暴雨的主要原因之一;随着地形的升高,降水分布更不对称,更不均匀,雨带在天山迎风坡一侧的带状分布特征越明显,迎风坡一侧的降水量极值越大;地形的抬升作用对暴雨在山脉迎风坡一侧的降雨量有明显的增幅作用,对其雨带分布也有显著影响\.②天山山脉对这次强降水天气过程中的西南暖湿气流有明显的分流与阻挡作用;天山山脉将西南暖湿气流分为南北两支,使北支的水汽混合比极大值减小,湿区范围增大;使南支的水汽混合比极大值增大,湿区范围增大。③天山山脉的地形抬升作用为“5·25”强降水过程在天山山区发生暴雨天气创造了水汽的垂直上升运动条件,对昆仑山北坡暖湿气流的垂直上升运动也有一定的贡献作用。④天山山脉地形对准噶尔盆地西北部直至天山山脉北侧的气流有明显的阻挡与减缓作用,对三十里风区、百里风区、汗腾格里峰北坡强风带的形成有直接而重要的作用;地形高度越高,产生垂直运动的地形抬升机制越强,地形强迫抬升作用产生的垂直上升运动越剧烈\.⑤天山山脉明显地减轻了寒潮天气过程中南疆塔里木盆地的降温幅度,对准噶尔盆地北部的寒潮降温幅度也有一定的减缓作用,对塔里木盆地的“保温”作用较准噶尔盆地明显。     

托木尔峰冰川史料

天山托木尔峰,位于新疆维吾尔自治区温宿县境内。1977年7月26日,我国登山队首次登上托木尔峰,并精确测定其高程为海拔7435.38米,是天山山脉的最高峰。天山山脉是由一系列多种走向的山脉组成,大部分为西西北—东东南和西西南—东东北走向,在两组走向不同的山脉相汇处,形成巨大高耸的山结,托木尔峰即位于山结相汇     

中国天山山区的积雪、雪害及其防治研究

天山山系是横亘亚洲中部的伟大山系。在中国新疆境内的天山山脉,东西长1700多公里,南北宽100——400公里,主要山脉的海拔在4,000米以上,主峰托木尔蜂7,443.8米。但两侧山麓平原海拔不足千米,所以天山显得巍峨高峻。天山腹地广阔,自然资源丰富,山区冰雪水利资源,根据最新统计:天山现代冰川有6896条,冰川面积9548.45平方公里,冰川总储水量约3600亿公方。高山冰雪融水灌溉着天山南北的片片绿洲,合理利用高山冰雪资源,是夺取农牧业增产的一个重要方面。天山是我国西北高寒地区多雪山系之一。广泛分布于天山山区的积雪,尤其是冬季季节     

中国天山的降水与气候效应

通过对天山南北坡降水等气候要素的分析，揭示了中国天山区域气候效应，及其基本变化过程。研究表明：在中国天山山地独特的地理位置与地形环境作用下，区域气候表现出了“冷湖”、“火盆”与“湿岛”的局地循环特征，或称“特殊山地气候模式”。同时，中国天山南北坡的降水等气候指数，随着山地气候效应的变化，呈现出各自的递增（减）规律性。中国天山山脉的脊线，自然成为一条划分山地气候的界线。     

新疆多语种地名空间分布特征研究

将新疆维吾尔自治区16037个地名作为研究对象,利用ArcGIS10.5核密度的空间平滑分析法和数理统计方法,以多语种地名的视角,分析新疆各语种地名空间分布特征及所蕴含的文化内涵。研究发现：汉族与维吾尔族为农耕民族,因生产方式对地形、坡度的挑剔和水源的依赖等特征,新疆汉语和维吾尔语地名多分布于山前冲积平原,以天山山脉为界,天山北麓汉语地名集中分布,南麓维吾尔语地名分布密集;蒙古族与哈萨克族为游牧民族,因其换季游牧需要广阔草场等特性,蒙古语地名多分布于天山北麓以西的缓坡、低山、高平原地区,总体呈现大分散、小集中的特点。哈萨克语地名集中分布于阿尔泰山、塔尔巴哈台山及伊犁河谷的中山区。总体上,新疆多民族多语种地名的分布特征与地形海拔、坡度等地理环境条件和以此为基础的生产方式关系密切。     

地形对天山夏季降水影响的模拟

地形对局地云和降水的形成、发展过程起着重要作用。由于天山山脉对偏西、偏北气流的阻挡抬升作用,天山西部（喇叭口地形）和北坡中天山（东西走向）一带成为新疆云和降水最集中的地区。以新疆天山山区2013年8月24-26日一次典型强降水过程为例,利用WRFv3.5.1中尺度模式,通过改变初始场中的天山地形高度进行敏感试验,进而揭示天山地形对夏季山区及邻近区域降水的基本影响机制。控制试验较好地模拟出此次降水的空间分布、中心位置及起止时间、降水极大值高度等特征,与观测结果非常吻合。控制试验与敏感试验对比结果表明,天山地形对降水带分布影响不大,但对强降水中心的范围和量级影响显著。降水量与地形高度和抬升凝结高度的相对大小表现出较好的相关性,地形的阻挡抬升作用导致盛行气流产生较强的垂直上升运动,当达到甚至超过抬升凝结高度时,不稳定能量才得以充分释放,进而引起水凝物含量大大增加。地形对主要冰相水凝物雪晶和冰晶的高度分布影响不大,但对二者的中心值和维持时间影响显著。     

新疆地区药用植物地理分布模式和气候特征研究

植物分布与区域气候有密切关系。新疆多样性地形地貌形成各具特色的区域气候特征,孕育了丰富的药用植物资源。依据新疆地区药用植物地理分布和区域气候两方面研究药用植物地理分布模式和气候特征,基于第三次中药资源普查数据得到新疆地区甘草、紫草、麻黄、肉苁蓉、枸杞等主要中药材空间分布图,并计算相关地区的物种丰富度和多样性指数。结果显示：新疆天山山脉地区药材种类丰富度最高,是新疆野生药材主要的分布区。同时,基于ArcGIS平台将年均温、年降水量等10个气象因子数据进行空间分类,得到气候因子数值在新疆地区的空间分布。新疆地区气候特征是以天山为分界线的南疆年平均温度和活动积温明显高于北疆,原因是天山山脉的屏障作用;降水与我国内陆格局不同,新疆降水量空间分布呈现东少西多格局;新疆最具特色的两个地区：一是伊犁塔城地区气候温和,雨量充沛,药材种类繁多;二是新疆南疆的喀什地区,较高的1月份最低温保证了植物的越冬需要,是植物栽培的必要条件。     

天山山脉对流层位温、混合比及抬升指数时空变化与机制

天山山脉对流层大气温湿要素的季节与长期变化,是研究新疆区域气候与资源环境的基础。根据1976—2017年期间天山山脉周围6个气象站探空观测资料,采用时空分析等方法,研究了天山山脉对流层中标准层月平均假相当位温、混合比以及抬升指数季节与年际时空变化与机制。各层假相当位温季节与年际变化存在2种时空模态,850 h Pa层假相当位温模态季节周期变化以非对称型分量为主,700、500、400 h Pa层假相当位温模态季节周期变化为准对称型分量。各层假相当位温模态垂直传播过程存在绝热与非绝热形态。各层混合比季节与年际变化存在2、3种时空模态,850、700 h Pa层混合比模态季节周期变化以准对称型分量为主; 500、400 h Pa层混合比模态季节周期变化以非对称型分量为主,各层混合比模态季节与年际变化的主要影响机制是水汽蒸发-凝结、输送过程,并且季节周期变化位相从低层传播至高层。抬升指数季节与年际变化存在2种时空模态,天山南坡地区7—9月份;北坡地区5—6月份大气层结状况最易于发生强对流天气。天山山脉对流层热湿结构年际变化出现显著线性趋势变化,目前天山山脉对流层热湿结构和大气不稳定层结易于发生异常旱涝灾害以及冰雪消融。     

库车——“红色的山崖”

天山山脉南麓新疆库车县城以北60公里左右的山区,这里的风蚀雅丹地貌完全可以和流水侵蚀的丹霞地貌争奇斗艳。庞大的红色山体群形成于中生代的白垩纪,经亿万年的风剥雨蚀,洪流冲刷,形成纵横交错、层叠有序的垅脊与沟槽,远看如诗如画、仙天琼阁;近瞧若人似物、如梦似幻、惟妙惟肖、神韵万端,令人有鬼斧神工、奇景天成之慨叹。山体呈红色,原海底的岩石由于造山运动而形成的直立单斜岩石组成了层层叠叠的构造足迹,分外壮观,与附近不同色彩的山体错落有致、交相辉映。天山神秘大峡谷、红山石林和国道两侧雅丹地貌是著名     

近40 a天山北坡气候与生态环境对全球变暖的响应

新疆天山北坡气候变化与生态环境的历史演变过程及未来可能变化趋势是天山北坡经济带可持续发展必须面对的问题,也是正确制定西部大开发战略方针的重要科学基础。通过利用天山北坡18个气象台站在近40a的气温、降水逐年月资料,采用相关分析及线性趋势分析等统计方法,分析了在全球变暖的大背景下,天山北坡生态环境演变特征及其与气候的关系,指出了未来的气候与生态环境变化对天山北坡地区的社会经济发展将产生重要影响。研究表明：天山北坡目前的生态环境正转向好的态势,天山北坡山区和平原普遍存在升温的变化趋势,尤其是平原绿洲升温比较明显。天山北坡在升温的同时,其降水量也呈现上升的趋势。     

山地研究

山　地　地　理P90 ,X87 2 0 0 5 0 2 110 3天山数字垂直带谱体系与研究 =DigitalspectrumandanalysisofaltitudinalbeltsintheTianshanMountains/张百平 ,谭娅…∥山地学报 .— 2 0 0 4 ,2 2 (2 ) .— 184～ 192对 6个全国性山地垂直带谱体系进行评述 .认为区域性的数字垂直带谱的详细研究也是建立中国山地垂直带信息图谱的重要一环 .只有通过这样的工作 ,才能进一步发现问题和决问题 ,才能逐步趋于完成山地垂直带谱集大成的工作 .分析了天山垂直带谱形成的因素 ,建立了包括北坡、南坡、西部伊犁谷地、天山腹地 (巴音布鲁克盆地 )的天山…     

中国天山雪崩初步研究

本文根据天山雪崩普查资料写成。研究结果表明,天山雪崩遍及北天山、中天山、南天山和东天山广大山区及其各个自然垂直带。其中中天山伊犁河流域、南天山阿克苏河西支托什干河流域、北天山博尔塔拉河流域,雪崩普遍、频繁。其它地区都有零星分布,但其频数不高。高山地区雪崩通常发生在暖季,而中、低山区则在初冬、隆冬和冬末。雪崩的成因分别或同时和降雪直接效应与降雪间接效应有关。     

东天山古生代火山岩研究进展

天山造山带属于中亚造山带的重要组成部分,位于中亚造山带的西南部。天山造山带经历了复杂的演化过程:元古宙古老的天山结晶轴的形成;古生代大陆裂解和拼合;中生代天山夷平;新生代断块隆起。其中的古生代天山的演化最为复杂,古生代期间是多岛洋的环境,经历了复杂的俯冲碰撞造山过程,是研究天山造山带演化过程中的重要阶段,是研究天山复杂壳幔相互作用的天然试验场,也是重要的成矿阶段。古生代火山岩在东天山地区广泛分布,对研究天山古生代构造演化有重要的地质意义。     

从博格达峰南北坡第四纪冰川遗迹看天山冰川作用的多期性问题

关于我国天山的第四纪冰川,人们所作的研究都是肯定的;但其结论不尽相同,尤其是对于冰期的划分,更是众说纷纭,莫衷一是。笔者曾在我国天山东段(哈尔里克山、巴尔库山和博格达山)作过广泛考察,近年来又有机会再次到博格达峰南北坡工作,获得一些新资料,加深了对我国天山第四纪冰川的认识。应当指出,我国天山地区第四纪冰川作用具有多期性。现就博格达峰南北坡第四纪冰川遗迹及其相关沉积,并借鉴南北麓一些第四纪钻孔资料,对这一问题加以讨论。     

2000—2019年新疆积雪终日时空变化特征

基于Google Earth Engine（GEE）遥感云平台,利用2000—2019年MODIS积雪产品资料提取和计算新疆积雪终日信息,利用趋势分析,变异系数等方法分析了新疆积雪终日时空变化特征和变化趋势。结果表明：（1） 新疆积雪终日以天山为界,天山以北长于南部,山区为积雪终日的高值区,盆地为积雪终日的低值区。北疆准噶尔盆地和伊犁河谷积雪终日在75~114 d之间,南疆塔里木盆地在0~31 d之间属于低值区。阿尔泰山脉、天山山脉和昆仑山脉区域在224~365 d之间属于高值区。（2） 南疆和北疆积雪终日有明显的时空差异,2000—2019年北疆准噶尔盆地和高海拔山脉地区积雪终日有明显的推迟趋势,推迟幅度达到14 d,占新疆总面积的8%。南疆塔里木盆地和东疆区域有明显的提前趋势,提前幅度达到16 d约占新疆总面积的44%。塔里木盆地和准噶尔盆地具有相反的变化趋势。（3） 新疆积雪终日年际变化差异显著,天山中段和北疆积雪终日出现不稳定状况,天山中段2002—2009年总体上呈现“M”型的特点,即多年积雪消融日年均值中出现明显的波峰和波谷,北疆2009—2019年积雪终日有较大的年际变化呈现出不稳定状况,出现明显的波峰和波谷,年际变化较大。     

雪崩地区土地利用的管理及其研究展望——以中国天山为例

天山是雪崩灾害多发地区之一。这里防治雪崩的成败,取决于土地利用政策及其管理,应发挥法律效力,加强行政管理,保障雪崩区人畜安全。执行法律、进行雪崩危害及防治教育、负责雪崩区安全,是地方政府的职责。雪崩灾害评价应该列为雪崩研究重点之一,它是土地管理技术咨询重要部分,亦是制定法律、执行和遵守有关规定的依据。天山山地开发较早,并且具有进一步开发的广阔前景。但是,雪崩已经成为、并将更加成为山地开发的障碍。近些年来,天山发生数起灾害雪崩,使我们在如何正确利用雪崩地区土地方面得到一些启示。1978年,笔者曾进行天山雪崩灾害普查,注意到雪崩灾害和土地利用之间的关系问题。目前,天山雪崩地区土地利用存在一些不合理现象,这是雪崩灾害归因之一。今后,应该加强雪崩地区土地利用的管理,并应着手进行雪崩灾害研究。     

天山数字垂直带谱体系与研究

对6个全国性山地垂直带谱体系进行评述。认为区域性的数字垂直带谱的详细研究也是建立中国山地垂直带信息图谱的重要一环。只有通过这样的工作，才能进一步发现问题和解决问题，才能逐步趋于完成山地垂直带谱集大成的工作。分析了天山垂直带谱形成的因素，建立了包括北坡、南坡、西部伊犁谷地、天山腹地(巴音布鲁克盆地)的天山数字垂直带谱体系，分析了各垂直带的特点，总结了垂直带谱的区域分异规律。     

中国天山与吉尔吉斯斯坦天山蔷薇科植物区系比较分析

在野外调查和大量查阅植物区系资料基础上,运用植物区系比较研究的方法,对中国天山与吉尔吉斯斯坦天山山区蔷薇科植物区系进行了比较研究。结果显示出了两区该类植物区系显著的相似性和差异性:中国天山蔷薇科植物共有24属85种,植物区系以北温带成分占绝对优势(属占62.50%、种占83.53%),兼有一定的地中海成分,与旧世界温带、温带亚洲植物区系联系较紧密;吉尔吉斯斯坦天山山区计有该类植物85属118种,北温带成分同样占有很高的比例(属占50.00%、种占77.19%),旧世界温带、温带亚洲成分也占有较高比例,但其中旧世界温带分布成分的种类较丰富,与地中海区,西亚和东亚间断分布、北温带和南温带间断分布成分的关系较密切。吉尔吉斯斯坦天山蔷薇科植物的种类在属、种的水平上比中国天山要多,特别是中亚山地分布种明显多于中国天山。两地蔷薇科植物区系的共同特点是北温带成分都占有绝对优势;属、种的相似性系数分别为83.02%、54.90%,但特有性差异极为显著,吉尔吉斯斯坦天山山区拥有13种特有种,而中国天山山区无种一级特有种,仅9变种为特有。