重庆丰都雪玉洞群洞穴现代监测与古环境研究回顾和展望

重庆丰都雪玉洞群包括羊子洞、雪玉洞和水鸣洞,西南大学的研究团队从2008年开始对雪玉洞群开展了系统的现代过程监测,以了解洞穴系统气候和环境信息的传输、转化和记录过程。通过对雪玉洞洞穴内外的大气、植被、土壤、基岩、滴水和洞穴沉积物等的动态监测,研究了碳酸盐沉积过程的水化学指标变化,揭示了现代洞穴滴水的影响因素和变化过程,以及碳酸盐沉积物对现代气候环境变化的响应,也为古气候的定量化研究提供了基础支撑。现代过程监测记录表明:雪玉洞CO₂主要来源于上覆土壤,其季节变化受降水的影响较大;在短时间尺度上受到游客旅游活动的影响明显,但幅度远远小于自然过程引起的变化。雪玉洞内次生沉积物的沉积速率具有明显的旱季、雨季特征,不同滴水点下方沉积物的沉积速率变化较大。雪玉洞群三个洞穴的石笋古环境记录研究表明,本区石笋的230Th/232Th比值较适合高精度铀系测年;部分石笋沉积速率较快,平均沉积速率达到0.25 mm·a?1,可以开展高分辨率的气候和环境变化研究。羊子洞YZ1石笋的年龄范围在116~3 ka B.P.之间（平均测年精度2σ,269年）,覆盖了整个末次冰期,δ18O和δ13C的变化曲线和东亚季风区的其他记录具有明显的一致性。同位素测试的时间分辨率平均为88年,成功记录了一些百年－千年尺度的气候突变事件,如Heinrich事件、7.2 ka事件、小冰期等。在精确年代学的基础上,雪玉洞群石笋具有重建高分辨率气候环境变化的潜力。      

基于雪雨比的黑龙江省降水相态变化特征分析

利用1960—2015年黑龙江省27个气象站的日均降水和温度数据,分析了黑龙江省的降雪量和雪雨比长年变化,并对气候变化于降水相态的影响进行了初步的探讨。结果表明,在1960—2015年间,黑龙江省年均降雪量呈显著的上升趋势,气候倾向率达到3. 3 mm·(10a)~(-1),并于2003年出现了突变,突变后增加了34. 3%;降雨量则没有显著变化。以上结果造成黑龙江省的雪雨比显著上升,倾向率为7. 6%·(10a)~(-1)。黑龙江省降雪的多年变化分布呈较为一致的增加趋势,幅度由东向西逐渐降低;降雨分布则表现出复杂的地区差异性,但总体上南部变化幅度大于北部;雨夹雪量变化总体上呈现自东向西递减的趋势,尤其以长白山-大小兴安岭一线为界,东西差异十分明显。雪雨比和降雪的差异主要表现为降雨量发生显著减少的地区雪雨比的显著增加。此外,降雪起始日滞后和结束日提前共同造成了黑龙江省平均降雪季长度的显著缩短,共减少了18天左右。主要原因是春季温度的上升幅度高于秋季,特别是最低气温变化更显著。相比之下年降雪日数没有显著变化;降雪强度则显著增大,趋势为0. 8mm·(d·10a)~(-1)。     

我国新疆北部地区雪面雨日数时空变化特征分析

在全球变化背景下,雪面雨发生频次增加,致灾风险加大,认识雪面雨时空变化特征对于防洪减灾具有重要意义。基于我国新疆北部地区42个国家气象站1960—2015年逐日气温、降水、雪深、天气现象等气象观测数据,制定降水类型、地面状态、雪深等共同判定雪面雨事件的参数化方案,进而分析新疆北部地区雪面雨日数时空变化特征及其与气温、海拔的关系。结果表明：近56 a来新疆北部地区雪面雨日数以0.3 d·（10a）^-1的速率呈缓慢增加趋势;空间分布上,新疆北部地区雪面雨主要集中于塔城北部、伊犁河谷、乌鲁木齐河源地区,其中塔城裕民县最多,年平均雪面雨日数12.2 d;相关分析显示雪面雨日数及雪面雨量均与海拔呈显著正相关。该研究有望提升对新疆干旱区雪面雨事件这一诱发雨雪混合洪水重要现象的科学认识,为新疆地区致灾洪水过程分析以及洪水监测预警提供参考。     

碘化银地面发生器增雪水中Ag+与化学组分研究

为搞清实施人工影响天气后,所用碘化银催化剂是否对环境造成污染这一问题,利用2002年12月至2003年3月在北京尖子山,使用碘化银地面发生器在人工增雨雪试验中,对4次人工降雪过程所采集雪水样品进行了Ag 测定及其他化学组分分析。发现雪水中Ag 浓度在不同天气过程中变化明显,变化与催化剂数量间没有直接线性关系,所测的Ag 浓度远低于我国生活饮用水标准。雪水化学特征明显,雪水中阴离子浓度最高是SO42-、NO3-,阳离子Ca2 、NH4 浓度最高。与污染较重的雾水相比,雪水中的诸离子浓度远低于北京地区雾水所测值。     

近期乌鲁木齐河源1号冰川成冰带及雪层剖面特征研究

天山乌鲁木齐河源1号冰川的成冰带20世纪60年代初,自下而上划分为4个成冰带;1988年,由于气候变暖,冰川上部的冷渗浸重结晶带消失,被渗浸带所取代.对近期1号冰川的成冰带进行了划分,并通过大量雪坑资料,研究论述了目前1号冰川雪层剖面的层位特征.研究发现,由于气候变暖,剖面特征和成冰带谱有由“冷”向“暖”的转化趋势.同时还发现,1号冰川东支顶部发生了强烈的消融现象,该处已由渗浸带转化为具有强烈消融特征的局部消融区.     

草（雪）面温度变化特征分析及预报方法的探讨

吉林省从2004年1月1日起全年开展露天环境温度、柏油路面温度及草面（雪面）温度等特种观测项目的观测工作。为了进一步开展特种气象的预报工作,加快特种观测项目的应用步伐,本文利用2004和2005年特种观测资料及常规气象资料,采用统计学的方法对吉林省各主要城市的草面温度和气温进行了对比分析,分析发现草面最高温度明显高于最高气温,而草面最低温度又低于最低气温。但草面温度和气温的日变化、月变化、季变化却都存在明显的相关性,利用逐步回归的方法得到了各个城市的不同季节的草面极端温度的预报方程,利用2006年实况资料对预报方程进行试报检验,误差小于3℃的确率在60％以上,所以此方法可以为预报草面温度提供有价值的参考。     

星载被动微波资料（SSM/I）在2008年南方冰雪灾害监测中的应用试验

2008年1月中旬至2月初,我国南方出现了罕见的大范围低温雨雪冰冻天气灾害.南方地区地面积雪的覆盖范围等灾害信息对于气象公共服务、决策服务都有着十分重要的意义.目前国内外开展的被动微波积雪研究,多关注高纬度、极地地区或高原地区的干雪状况,薄雪、湿雪的判识问题较少有人触及.而我国冰冻灾害期间,南方地区由于处于较低纬度带,昼夜温度在0℃上下起伏,雨、雪、雨夹雪天气的轮替,地面积雪恰恰多为湿雪、薄雪.积雪雪层由于液态水的存在将大大改变观测辐射信号,雪内少量液态水就能导致微波亮温值急剧上升.利用南方地区积雪冻融变化时微波亮温昼夜之间的差异变化,使用被动微波数据(DMSP-SSM/I)建立了对低纬度南方地区积雪监测的一种补充方法,结合其他积雪产品,可以获得更加完整的低纬度地区积雪分布信息.     

2008年初青海省罕见低温连阴雪气候特征分析

利用1961—2008年青海省地面气象资料和100hPa、500hPa格点资料和太平洋海温资料分析了2008年1月中、下旬青海省低温连阴雪气候特征及其成因。结果表明：（1）2008年1月中下旬全省降雪量、降雪日数、降温幅度创历史极值;（2）大气环流异常是造成青海省出现大范围低温连阴雪灾害的直接原因。     

青海近30年来雪对气温、降水变化的响应研究

选用青海高原33个气象站1978-2007年的雪物候期及气象资料,分析表明：终雪、初雪出现时间及无雪期出现时段具有地区差异性;终雪部分地区对气温负相关显著,个别地区对降水正相关显著,年代际大部分地区提早明显。初雪少部分地区对气温正相关显著,个别地区对降水负相关显著,年代际大部分地区推迟明显。无雪期大部分地区对气温正相关显著,个别地区对降水正相关显著,年代际绝大部地区延长明显;终、初雪对气候变化的综合响应表现在无雪期的延长变化趋势存在明显的区域性差异。