近30a来天山西部积雪与气候变化--以天山积雪雪崩研究站为例

利用位于天山西部的中国科学院天山积雪与雪崩研究站1967-2000年近33 a来的观测记录, 检验了天山西部中山带季节性积雪、冬季降水、冬季平均气温的变化趋势. 结果表明: 季节性积雪的长期变化呈增加趋势, 近33 a来年平均增加1.43%; 冬季气温和降水的变化趋势也是增加的, 其中冬季降水每年平均增加0.12%, 而冬季气温近30 a来升高了0.8 ℃. 对气温时间序列的一次线性倾向估计的倾向值为0.02, 气温变化表现出稳定的升温趋势, 最大熵谱分析表明气温的变化存在2.1 a、 3.6 a、 10.7 a的变化周期. 对多年气温季节的变化研究表明, 升温的季节主要是冬季, 而夏季升温不明显;最大熵谱分析表明降水变化存在2.1 a、 6.4 a、 10.7 a的周期变化, 降水量的变化没有表现出很强的趋势性特点;逐年最大积雪深度在波动中成逐年增加的趋势, 积雪日数和最大积雪深度之间密切相关, 33 a来的积雪日数是增加的. 通过对相关因子和影响因子分析表明, 季节性积雪与冬季气温之间存在着弱的负相关关系, 与冬季降水呈显著的正相关关系.     

天山博格达峰地区的雪崩

1908年G·麦兹巴赫最先指出,博格达峰分别流向北坡四工河和南坡古班博格达河上游的扇状分流冰川,依靠雪崩和冰崩补给。郑本兴也曾提及这里的雪崩。1981年夏,笔者参加中日联合博格达峰冰川考察时对本区雪崩进行了系统的观察研究。 东部天山自西向东为博格达山、巴里坤山和哈尔里克山,全长670公里,宽70—80     

中国积雪、风吹雪和雪崩研究

我国很早就有对积雪和雪害的描述。1949年后,中国科学院有关研究所、中央气象局、新疆和西藏及黑龙江等省交通局、哈尔滨与沈阳铁路局、内蒙农牧局等相继开展过积雪和雪害的调查及防治研究(王中隆,1983)。特别是中国科学院兰州冰川冻土研究所成立后,和有关部门较系统深入地进行了积雪、风吹雪、雪崩的研究,填补了空白,并在它们的形成理论、分类、时空分布特征、运动规律、危害机理及防治研究等方面取得了大的进展,其中象风吹雪的理论研究和防护效益还得到国际上的好评(王文颖等,1980)。这些成果的取得是科研与生产部门大力协作的结果。     

天山伊犁河上游季节性积雪的变质作用

雪花降落到地面以后,就处于不断的变化中。本世纪三十年代,许多研究者就已注意到这种现象,他们应用岩石学术语,把这种现象称为“岩化作用”(或者原状固结)。而M·德奎尔文等,称它为变质作用。积雪由于温度、压力、温度梯度的变化和粒间水的迁移,使雪的物理力学性质全部或部分发生改变,以适应新环境,这就是变质作用。本区积雪研究工作开始于1967年冬。张祥松(1970—1973)、谢自楚和马正海(1972—1973)2)等,曾对雪的物理性质进行过较系统观测,为进一步开展积雪变质作用的试验研究提供了条件。本文在整理和分析十多年的观测资料基础上,对本区积雪的变质作用因素,变质作用类型和变质作用过程作一讨论。     

基于MODIS积雪产品的天山年积雪日数空间分布特征研究

山区积雪是干旱区气候变化的重要指标因子,积雪日数与积雪分布之间有着密切关系。为了研究天山山区积雪日数空间分布特征,以MODIS8d积雪产品MOD10A2（Terra）和MYD10A2（Aqua）为数据源,首先对数据进行最大化合成,获取新疆天山500m×500m分辨率的年积雪日数,然后分析了2002-2014年13a积雪日的年际变化,并结合DEM数据分析了13a天山多年平均积雪日随高程和坡度的变化特征。结果表明：天山积雪日数分布极为不均,最大年平均积雪日数为193d,13a内天山绝大部分地区年积雪日变化趋势较为稳定,稳定区约占天山总面积的83.92%;在研究时段内天山总积雪日数主要集中在30d以内,其比例约为天山总面积的48%;各个高程带积雪日面积分布差异明显,但总体上积雪日数随着高程的增加而增加;从积雪日数随坡向分布来看,北坡、东北坡、东坡、西坡、西北坡所占面积比例（>30d）相对高于其他坡向。该研究结果对干旱区水资源估算具有参考意义。     

天山巩乃斯河谷湿雪雪崩成因初步分析

1984年3月17日下午6时,在天山巩乃斯河谷内暴发了一次巨大的湿雪雪崩,造成堵塞河谷公路的严重危害(照片1)。笔者有幸目睹这次雪崩的全过程。本文通过对这次湿雪雪崩形成前兆和发生过程的观察,及对雪崩雪中若干特征的研究,分析其形成原因。 一、雪崩雪的若干特征 首先,湿雪雪崩主要特征可集中为一个“湿”字。正是由于“湿”,其雪崩雪成为大小不等的团块状构造(照片2)。经测量,雪崩雪堆中最大的团块直径为50—60cm,平均为15—30cm。大多数团块又具有成层构造,即团块外壳为淡黄褐色雪所构成,内     

地形对天山积雪冻融变化的影响分析

天山积雪是新疆水资源的重要来源,地形对积雪的空间分布和消融有重要影响,分析地形对天山积雪冻融过程的影响具有重要的理论意义.基于2005-2014年的MODIS/Terra积雪8 d合成数据（MOD10A2）与数字高程模型（DEM）数据,分析了天山积雪覆盖随高程、坡度和坡向的季节变化规律.分析结果表明：（1）在不同季节里,不同高程中的融雪和积雪过程同步发生,其中在春季和冬季,雪盖变化较大的区域主要分布在低海拔和高海拔地区;而在夏、秋两季,雪盖变化较大的区域主要分布在中海拔地区.（2）在不同季节,不同坡度的积雪冻融过程也同步进行,但春季和冬季积雪呈线性变化,在缓坡和陡坡地区变化明显;夏季和秋季积雪变化缓慢,在中坡变化显著.（3）天山积雪变化随坡向具有对称性和周期性.积雪变化呈现北坡大、南坡小,春、冬季大,夏、秋季小的特点.在波动周期内,夏秋季积雪变化波动较大,变化趋势与春、冬季相反.研究结果可为融雪型洪水预报提供科学依据.     

天山巩乃斯河谷公路雪崩防治研究的初步结果

巩乃斯河谷处于中国天山海拔1500—2600米的中山地带。在这里,1966年12月下旬发生了一次规模很大的灾害性雪崩,在不到20公里的公路上计有大小雪崩锥100余处,最大的雪崩锥高达7—8米,总崩塌量约44万方,中断公路交通达四个月之久。 1967年起,我所应新疆公路管理部门邀请,与中国科学院新疆分院、新疆气象局、新疆公路设计院等单位协作,在巩乃斯河谷海拔1776米的阶地上建立雪崩站,开展了比较系统的公路雪崩防治研究,取得了初步成果。     

天山巩乃斯河流域季节性积雪化学成分特征与时空变化分析

巩乃斯河流域积雪阴、阳离子的空间变化以Ｋ＋＋Ｎａ＋、Ｃａ２＋与ＳＯ２－４和ＨＣＯ－３等离子最明显;Ｋ＋＋Ｎａ＋与ＳＯ２－４、Ｃａ２＋与ＨＣＯ－３变化基本同步．从新降雪阴、阳离子的时间变化上看,隆冬季节积雪深厚范围广,相应离子含量低．调查区积雪对局地人类活动所造成的污染有较明显的记录．     

天山季节性积雪稳定期雪密度与积累速率的观测分析

利用Snow Fork雪特性分析仪测量的天山积雪雪崩站2009年2月21-26日及2010年1月26-31日雪特性数据,分析了季节性积雪稳定期内积雪垂直剖面密度的变化特征及其随降雪沉积时间和雪层深度的变化规律.结果表明:季节性积雪稳定期内,积雪剖面密度中部最大,表层和底层密度较低;新雪层密度随时间的推移增加速率逐渐增大...     

基于站点的中国天山山区积雪要素变化研究

选取196l-2006年天山山区海拔高于1000 m的17个气象站的月积雪日数、月最大积雪深度资料,分析天山山区季节性积雪年际变化趋势,探讨17个站点在最大雪深出现月份和海拔之间的相关性以及积雪日数和月最大雪深变化趋势的类型,以及积雪变化的气候归因.结果表明:①按最大雪深出现的月份,天山山区积雪类型可分成4种,分别是1...     

天山西部季节性积雪密度及含水率的特性分析

利用Snow Fork雪特性分析仪采集积雪物理特性(积雪深度、积雪密度、体积含水率)数据,分析了天山积雪雪崩站稳定积雪期和非稳定积雪期雪物理特性的时间变化特征及其在垂直剖面上的廓线分布.结果表明:1)稳定期积雪深度随时间缓慢减小,体积含水率垂直廓线随积雪深度变化呈单峰曲线,峰值距雪表面约33cm,雪密度垂直廓线为中部大、积雪表层和底部较小;2)非稳定积雪期积雪迅速沉陷,体积含水率相对于雪层温度的变化有滞后效应,滞后时间约为2h,雪密度垂直廓线与稳定期相同.整个非稳定积雪期的日平均雪密度与日平均含水率、日平均温度均呈显著正相关.     

天山乌鲁木齐河源冰川积雪化学特征及其季节变化

高海拔雪冰可以记录源自于地球表面的各种化学物质信号.从2002年9月到2005年10月3年的时段内,在天山乌鲁木齐河源1号冰川积累区采集积雪样品,运用比较法、相关分析法等方法,对其中主要离子、不溶粉尘、痕量金属和δ18O等特征及其季节变化进行了分析研究.分析结果表明,积雪离子浓度大小顺序依次为:Ca2+＞SO₄2-＞NO₃-＞Cl-＞NH₄+＞Mg2+＞Na+＞K+,其中Ca2+是主要的阳离子,SO₄2-是主要的阴离子.离子相关性分析表明,除NO₃-之外,其他离子浓度之间均存在较好的正相关.积雪中δ18O值随时间变化表现出与大气温度变化相反的规律.积雪中不溶粉尘和主要化学离子浓度具有明显的季节变化特征,春季期间浓度明显高于其他季节,表明沙尘活动对冰川区化学物质输入有较大贡献;此外,痕量金属(Cd、Pb、Zn、Al、Fe)季节变化特征表明,人类活动的污染物对于研究区雪冰中的化学特征亦有重要影响.      

天山西部季节性积雪密度及含水率的特性分析

利用Snow Fork雪特性分析仪采集积雪物理特性(积雪深度、积雪密度、体积含水率)数据,分析了天山积雪雪崩站稳定积雪期和非稳定积雪期雪物理特性的时间变化特征及其在垂直剖面上的廓线分布.结果表明: 1)稳定期积雪深度随时间缓慢减小,体积含水率垂直廓线随积雪深度变化呈单峰曲线,峰值距雪表面约33 cm,雪密度垂直廓线为中部大、积雪表层和底部较小;2) 非稳定积雪期积雪迅速沉陷,体积含水率相对于雪层温度的变化有滞后效应,滞后时间约为2 h,雪密度垂直廓线与稳定期相同.整个非稳定积雪期的日平均雪密度与日平均含水率、日平均温度均呈显著正相关.     

天山巩乃斯河谷季节性积雪的温度及其与土冻深的关系

本文应用天山巩乃斯河谷1983—1984年度积雪和地下温度的连续观测资料,较系统地分析了季节积雪的温度特征,研究了不同朝向、坡度和高度场地上的积雪温度与土壤温度的异同关系,以及负积温值与土壤冻结深度的关系。文中应用较多的实测资料,初步对积雪在大气和土壤热交换中所起的作用进行了定性分析。     

评《地层学基础与前沿》

地层学是地质学中既古老而又极富活力的学科,从理性地层学的诞生至今已有300余年的历史,地层学知识和内涵积淀深厚,各种观念和思想发展迅速、交替明显。由龚一鸣和张克信教授领衔主编、中国地质大学出版社出版的《地层学基础与前沿》一书,从历史的角度并站在现代地球科学的前沿,全面、系统地论述了地层学及其分支学科的主要概念、内容和方法,是一部继往开来、承上启下的好书,其特征可概括为两方面:     

2000—2006年中国天山山区积雪时空分布特征研究

以中国境内天山山区为研究区,基于2000—2006年的遥感积雪产品积雪分布时间序列趋势和空间分布特征,对积雪分布的年际变化趋势、积雪分布随海拔的变化趋势、积雪频率以及积雪雪线高度的年变化进行了分析.结果表明:1)积雪经历从秋季开始累积到春季开始消融的过程,1—2月积雪面积达到最大,7—8月面积最小.冬季积雪所占比例最大,超过50%;2)2000—2006年积雪面积年际变化略呈上升趋势,冬季上升趋势较明显,春、秋和夏季变化趋势不明显.冬季积雪面积在海拔4000m呈上升趋势,≥4000m呈下降趋势.在海拔2000m积雪的上升趋势达到最高点;3)从积雪频率来看,存在5个高值区,覆盖频率高达70%左右.从空间分布来看,天山中段积雪最多,东段次之,西段最少.在海拔3000m以下积雪次数较少,海拔3000m以上积雪次数显著增加.月积雪次数随海拔的变化表现为:海拔4000m以上各月的积雪次数都很多,12月至翌年2月在各高程带的积雪次数都较大;10—11月和3—4月积雪以海拔2500m为界,之下次数较少,以上次数增加显著;5—9月的积雪次数在海拔3000m以下非常少,在海拔3000m以上次数逐渐增加;4)以覆盖率≥40%相对应的海拔作为各个月份的雪线高度,天山山区平均雪线海拔在2875m.夏季雪线海拔在4000m以上;冬季雪线海拔在1500m.     

新疆天山西部巩乃斯河谷积雪与森林/草地 覆盖条件下季节冻土特征分析

不同的覆盖条件下,季节冻土的特征会存在差异。为了分析积雪与森林/草地覆盖条件下季节冻土的特征,在新疆天山西部巩乃斯河上游的中国科学院天山积雪雪崩研究站的实验场地监测了森林-积雪,草地-积雪,以及草地覆盖条件下季节冻土的冻结深度,并对有无积雪覆盖条件下季节冻土发育过程中的土壤温度和土壤含水量进行了跟踪测量。结果表明：森林-积雪覆盖条件下季节冻土的冻结深度最浅,草地-积雪覆盖条件下次之,草地覆盖条件下最深。积雪的存在可以改变季节冻土的冻结深度,还会影响土壤温度和土壤含水量变化。在季节冻土的发育阶段,积雪的隔热作用使得有积雪覆盖条件下土壤温度和土壤含水量较高;在积雪消融阶段,由于积雪融水的补给,土壤含水量也相应地增加,积雪消失后由于蒸发的存在导致土壤含水量减少。