青藏铁路路基表面太阳总辐射和温度反演方法

通过对“青藏铁路乌丽垭口大桥段不同走向路基表面热状况观测试验”资料的分析,改进了已有的青藏铁路边坡表面上的太阳总辐射和表面温度反演方法,并利用中日合作“青藏高原能量水分循环试验”（GAME Tibet）沿青藏公路长时间序列地面观测资料,建立了地理位置和海拔高度与反演系数之间的统计关系,将该反演方法推广到青藏铁路全线。     

近40 a来青藏高原地区总辐射变化特征分析

利用青藏高原及周边22个日射站近40 a的总辐射及日照百分率资料确定了Angstrom-Prescott模型(APM)系数, 结合高原及毗邻地区116个地面站的资料估算了高原地区近40 a的总辐射. 结果表明: 高原主体光照充沛, 年均日照时数可达3000 h以上, 有较好的利用前景; 总辐射40 a平均年总量在高原西部为高值区, 此高值带向东北和东南延伸, 其中北支可抵达内蒙古高原.年代际变化在高原及周边地区不一致, 但从整体上看, 总辐射距平值60、 70年代为正值, 表明这一时期高原总辐射增大; 80、 90年代总辐射距平为负, 这一时期总辐射减小. 火山活动是该时段总辐射减小的一个重要原因; 总辐射随着纬度的增大而减小, 随着海拔、 日照百分率的增大而增大. 纬度、 海拔、 日照3个因子中, 日照是总辐射的一个主要影响因子, 纬度对总辐射影响较大, 海拔对总辐射影响较小; 高原地区总辐射变差系数大值区在高原西部. 就平均状况而言, 高原地区总辐射变差系数仅为0.031, 表明高原地区总辐射波动相对较小, 总辐射较稳定.     

基于SBAS-InSAR技术的西大滩——昆仑垭口地区多年冻土形变分析

多年冻土活动层内部冰-水相变会导致多年冻土地表出现季节性的冻胀和融沉,而其上限处地下冰融化将引起地表的长期沉降,因此揭示地表形变的季节和长期变化规律可为多年冻土变化研究提供新的视角和方法。本文以青藏高原多年冻土区北界(西大滩—昆仑垭口)为研究区,利用C波段降轨Sentinel-1数据,采用SBAS-InSAR技术获取该地区多年冻土2014—2020年的地表形变时间序列结果,并基于长期形变速率和季节性形变量探讨了该地区的多年冻土形变规律。结果表明:在多年冻土北界西大滩沟谷地区,不连续多年冻土区形变空间差异较大,多年冻土区的长期沉降速率和季节性的形变量高于季节冻土区。此外,高温多年冻土地表沉降比低温多年冻土更为显著,形变空间分布特征与地貌单元紧密联系。与西大滩谷地相比,昆仑山垭口地区和楚玛尔河高平原区域的长期形变速率与季节性形变量都明显增大。同时热融湖塘的形成过程与地表形变有着直接的关联,在热融湖塘发展早期,地下冰融化使得区域季节性形变量增大,随着热融湖塘扩张,区域长期沉降速率加剧,热融湖塘进一步发展后,区域季节性形变量可能降低。     

黑河地区鼎新戈壁与绿洲和沙漠下垫面地表辐射平衡气候学特征的对比分析

利用2006年2月至2007年1月在甘肃酒泉金塔地区进行的"绿洲系统能量与水分循环过程观测与数值研究"野外试验中鼎新戈壁下垫面地表辐射观测资料,对戈壁地区不同天气条件下和季节平均的辐射平衡特征进行了分析,并将其辐射平衡各分量的年变化特征与HEIFE实验区张掖和沙漠站1991年同期的辐射观测资料作了对比分析.结果表明:鼎新戈壁地区7月典型晴天下,其辐射各分量表现出了标准的辐射平衡的日变化形态,总辐射峰值达到1081 w·m-2,净辐射峰值也在650w·m-2以上;由于阴天和降水天气过程的影响,使7月平均的辐射特征与典型晴天相比,短波辐射减少了30%左右.辐射收支的季节差别非常明显,季节平均日积分值由大到小依次为夏季、春季、秋季和冬季,冬季的总辐射日总量不到夏季的一半,净辐射只有夏季的1/4多些;总辐射年总量达到6 500MJ·m-2以上,4月沙尘天气对这一地区总辐射有一定的影响.地表反射率整体表现为夏季小、冬季大,年平均值为0.241,比绿洲的大,而小于沙漠地区.而地面有效辐射却在夏季最大,冬季最小,年变化趋势与沙漠地区极为相近;春、夏、秋季有效辐射与吸收辐射之比在0.5左右,冬季增大到0.7以上,年平均分别为0.56,比沙漠的稍小而远大于绿洲地区;地表净辐射年变化与总辐射相同,年总量达到2 360 MJ·m-2,大于沙漠地区而比绿洲地区小很多.     

青藏高原地面有效辐射变化及其对表层土温的影响

利用青藏高原格尔木、狮泉河、昌都日射站及中国科学院冰冻圈观测研究站的观测资料,分析了高原有效辐射的变化,在此基础上结合土壤温度资料讨论了高原北部有效辐射的变化对表层土壤热状况的影响.结果显示：1）青藏高原有效辐射变化因所处的区域不同而异,高原东北部、西部及高原腹地有效辐射总体呈减小的趋势,高原东南部有效辐射呈增大的趋势...     

雪层内太阳的穿透辐射

雪层内太阳辐射能量的分布遵循朗伯定律。对于粒雪,当短波辐射的波长为0.4—1.1μ时,吸收系数的绝对值介于0.297—0.457cm~(-1)之间。不同的消光观测资料说明,吸收系数对于波长、雪深以及入射辐射强度具有选择性。此外,短波入射辐射强度值的86％左右将被0—5cm表层所吸收,仅约14％可以透入深层。穿透有效深度约20cm。     

1961-2010年青海玉树地区太阳总辐射的长期变化研究

利用青海玉树国家基本气象观测站1961-2010年的总辐射常规观测资料, 分析了玉树地区总辐射的长期变化趋势. 结果表明: 玉树地区总辐射在1961-2010年期间总体呈现减弱趋势, 其变化经历了增强变"亮"-减弱变"暗"-增强变"亮"-震荡回落4个阶段; 春、夏季的总辐射变化趋势对年际变化趋势有主导作用. 小波分析表明, 玉树地区近50 a的总辐射变化过程中, 存在多时间尺度周期的变化特征; 长期变化趋势和国内其他站点的变化趋势相比均表现出减弱的趋势, 但各站点减弱趋势倾向率不同. 最后, 对比分析了总辐射和同期气象要素、MODIS反演的气溶胶AOD之间的关系.     

煤层气生成与煤层气富集：II.有效生气阶段生气量的估算

煤层的生气条件主要通过有效阶段生气量来影响煤层气的富集。有效阶段生气量取决于有效生气阶段的起止煤级及煤中原始有机质的丰度及其组成。本文给出了估算有效阶段生气量的基本公式,重点讨论了煤中原始有机质的丰度和组成的恢复方法,并以沁水盆地南部主要矿区３号和１５号煤层为例,对有效阶段生气量进行了估算。     

煤层气生成与煤层气富集Ⅱ.有效生气阶段生气量的估算

煤层的生气条件主要通过有效阶段生气量来影响煤层气的富集。有效阶段生气量取决于有效生气阶段的起止煤级和煤中原始有机质的丰度及其组成。本文给出了估算有效阶段生气量的基本公式,重点讨论了煤中原始有机质的丰度和组成的恢复方法,并以沁水盆地南部主要矿区3号和15号煤层为例,对有效阶段生气量进行了估算。     

天山乌鲁木齐河源冰川与空冰斗辐射气候的计算结果

提要 在朝向、坡度和山体遮蔽度影响下,与水平面相比朝北冰川和朝南空冰斗在太阳偏角为15°,0°和-10°时的平均太阳辐射能量损失分别是40.6％和21.0％。1号冰川东支夏季消融期内自然冰雪面辐射场内辐射平衡各分量平均日总量值受地形因素和反射性能的控制而显示出由西北侧向东南侧逐渐降低的带状分布规律。晴朗少云天气下的总辐射和有效辐射的垂直梯度分别是14.52Wm~(-2)/100m和2.77Wm~(-2)/100m。     

青藏高原西大滩多年冻土活动层土壤性状与地表植被的关系

以青藏高原多年冻土区北界的西大滩为研究基点, 选取多年冻土不同退化阶段的两个样地, 对植被分布特征、 冻土活动层和土壤特性等进行调查监测, 同时分析不同活动层状态下土壤水热、 养分和地表植被特征变化及相互间的作用关系. 结果表明: 西大滩地区的植被以浅根系植物为主, 0~10 cm的表层土壤中地下生物量约占地下生物总量的63%和62.2%之多. 在气候条件基本一致的情况下, 多年冻土的存在情况及活动层土壤水热状况对植被生态系统的演变起决定性作用. 高地表植被覆盖下的冻土土壤水热调节能力强, 有助于延缓冻土退化过程. 西大滩土壤全氮、 碱解氮、 速效钾与有机质含量密切相关, 含量随冻土退化明显减少, 且随土层深度的变化曲线表现为相同的趋势. 土壤表层养分和速效养分受冻土退化程度的影响较大.     

青藏高原边缘积雪辐射特征

利用中国陆地生态系统通量观测研究网络的玛曲站观测的一次降雪过程的资料,对青藏高原东部边缘冬季的降雪、积雪过程的辐射特征进行了分析.研究结果表明;积雪期晴天和降雪过程的向上短波辐射的峰值分别约为降雪前晴天的3和2倍.无积雪晴天地表反射率主要分布在0.175～0.36,新雪地表反射率主要分布在0.8～0.9.大气逆辐射变化较小,降雪过程的最大,积雪时的最小.地表长波辐射则为降雪前最大,降雪时最小.积雪覆盖的晴天比无积雪时的净辐射变化幅度减小,且早上由负转正的时间推迟.     

昆仑山北坡岛状冻土区西大滩大型饮用矿泉群成因分析

在对昆仑山北坡岛状冻土区西大滩大型饮用矿泉群水文地质、导水与控水断裂、水化学等方面实地调查和EH-4高频、电测深勘探的基础上,认为矿泉群的补给源为昆仑山玉珠峰一带的现代冰川底部冰雪覆盖融区水、冰雪消融水、大气降水和地表水.补给源水通过具多期活动性的F3和F4正断层组破碎带补给深层地下水.深层地下水在西倾近南北向正断层组F2及F2-1,2的导水断层破碎带富集并继续向北径流,径流至F1南倾活动性逆断层上盘时,形成富水三角区,并沿F1断层破碎带排泄出地表,是西大滩大型饮用矿泉群形成的主因.     

昆仑山南部西大滩盆北花岗岩的年龄与热历史

对南昆仑缝合带中段西大滩盆北花岗岩,应用不同的年代学方法,测定岩浆结晶时代和构造热事件年龄,分析构造地貌演化过程。应用离子探针方法,测出西大滩盆北花岗岩的锆石U-Pb同位素年龄为196.4- 212.1 Ma,平均年龄204.1±2.6 Ma,代表岩浆侵位结晶时代。西大滩盆北花岗岩的黑云母K-Ar和Ar-Ar同位素年龄为134.47-145.3 Ma,指示晚期韧性剪切变形时代。应用矿物对热年代学方法,揭示出204.1-134.47 Ma、57. 67-26.0 Ma、26 Ma以来3期构造热事件,降温速率分别为6.46℃/Ma、4.91℃/Ma、3.84℃/Ma,对应的隆升速率分别为0.21 mm/a、0.16 mm/a、0.13 mm/a;说明134.47-57.67 Ma为缓慢降温和剥蚀夷平时期,对应的降温速率为0.64℃/Ma、差异隆升速率为0.02 mm/a。结合磷灰石裂变径迹测年和风火山群、五道梁群挤压缩短时代、区域伸展走滑起始年龄资料,推断昆仑山南部新生代山脉快速隆升发生于渐新世-中新世早期,估算隆升速率达0.26 mm/a。     

青藏高原北麓河附近不同地表覆被下活动层的水热差异研究

通过对青藏高原北麓河附近天然状态和工程活动状态下不同场地(砂砾路面、铲除植被、草甸地表)的活动层水热状态监测研究,对比分析了不同工程活动对场地活动层的水热传输特征和冻融过程的影响.结果表明,由于工程活动改变了场地下垫面性质,造成了不同场地活动层冻融过程、活动层厚度等的差异,进而影响了多年冻土变化.冻融期间工程活动场地活动层的水热状态变化要比天然场地强烈而且差异较大,工程活动场地冻土的稳定性比天然场地低.     

柴北缘西大滩矿区煤系沉降-埋藏史研究

虽然沉降-埋藏史模拟技术在油气地质研究中被广泛使用,但是却很少用于煤田地质研究。随着高产高效矿井和深部煤炭资源开采的展开,对煤田地质研究的要求也越来越高。迫切需要把沉降-埋藏史模拟等新技术引入到煤田地质研究中。以柴达木盆地北缘西大滩矿区的研究为例,根据煤田地质和沉降、埋藏史模拟技术的特点．介绍了用于煤盆地构造演化研究的沉降-埋藏史模拟技术方法,并对西大滩矿区侏罗纪煤系的沉降-埋藏史模拟结果进行了分析。认为研究区的构造演化可划分为中生代阶段（J1-J3）和新生代阶段（E—N）,其间被白垩纪时期的盆地抬升剥蚀所分开。实例研究表明,沉降史和埋藏史模拟技术为盆地构造演化研究提供了定量或半定量的技术手段。     

青藏高原东北缘晚第四纪活动构造的几何图像与构造转换

青藏高原东北缘所在的柴达木-祁连活动地块内的晚第四纪活动构造可以划分为主边界左旋剪切构造带、块内次级右旋剪切构造带和挤压会聚构造带等三种基本类型。在区域北东向构造应力作用下,块体发生了NE向的挤压缩短、顺时针方向的旋转和向SEE方向的挤出等构造变形。在块体内部形成了挤压推覆构造、次级剪切构造、剪切压扁构造和弧形挤出构造等四种典型的构造转换方式,实现不同方向与不同性质活动构造之间的转换平衡。