新疆地理所积雪雪崩研究三十年

一、基本情况积雪作为干旱区和半干旱区的一种重要水资源,对于它的研究,是非常迫切和重要的。三十年来,我所积雪科研人员与院内、外兄弟单位协作,对新疆境内的积雪分布,平原地区积雪利用以及天山、喀喇昆仑山、阿尔金山等山区的道路雪害(其中包括雪崩,风吹雪)进行了调查和防治研究。1978年建立冰川积雪室,1983年调整为积雪研究室,并确定积雪室的方向任务是:通过综合考察,定位观测和分析实验究研,探讨雪崩,风吹雪的形成机制、运动规律、积雪力学性质和热力学变态,雪颗粒再结晶溶化过程,辐射在融雪期的热效应与     

屋檐式下导风工程的设置与模拟计算

天山独（山子）库（车）公路是横贯天山南北的交通大动脉，由于积雪灾害的影响使其冬春两季无法利用。因此，如何防治雪害就显得非常重要。屋檐式导风工程是防治风吹雪灾害的一种工程措施，经实验是可行的，但在目前实施中还存在一些盲目性。所以，本文在实验工程的基础上进行数学模拟；即在不考虑风吹雪的摩擦阻力的情况下，在给定山坡坡度，公路内边坡坡度和高度、导风板长度、风吹雪初始速度的条件下，建立数学模式。根据模式计算     

新疆天山及北疆地区积雪反照率差异

新疆天山和北疆地区是我国三大稳定积雪区之一,积雪反照率的变化显著地影响其地表吸收的太阳辐射能量。2018年1~3月,在新疆天山和北疆地区进行了积雪反照率观测,发现研究区的积雪反照率存在明显的时空差异。时间上,由于受到气温变化的影响,研究区的积雪反照率整体呈现下降的趋势,而且不同时期的下降幅度有差异,1月末~3月初反照率的降低相比1月初~1月末反照率降低更加明显。空间上,由于受到污化物的影响,各区域（阿勒泰地区、塔城地区、天山北坡和伊犁河谷）的积雪反照率之间存在差异,其中天山地区（天山北坡和伊犁河谷）的积雪反照率低于北疆地区（阿勒泰地区和塔城地区）,天山北坡的反照率最低;在积雪稳定期及消融期,污化物对积雪反照率的影响最为明显。     

天山积雪初步研究

本文依据气象、野外调查和部分文献资料写成,着重分析了天山最大积雪深度、积雪初、终期及其积雪期特征。研究表明,天山积雪存在明显地域差异:中天山和南天山南坡部分山区最大雪深超过100cm,甚至达到200或300cm,而东天山南坡盆地雪深仅15cm。中山带及其以下地区最大雪深出现在冬季始末,而高山带在暖季。林区雪深随海拔而增加,并在林线附近达到最大,然后急剧减小。天山中段北坡海拔440—3500m之间,每上升100m,积雪期延长80天;南坡小于此值。     

我国西北大陆性气候下积雪的压缩特征

积雪在外力荷载作用下的压缩变形是其重要力学性质之一。研究它,不仅对确定积雪内部的力学强度(如推导潜在内聚力,积雪内部的结构变化性能等)有很重要的意义,而且在实际建筑工程中(如积雪上部和内部的建筑、雪害防治工程、道路积雪和飞机场积雪的清除等诸方面)有更重要的价值。近两年来,我们在站区(E84°29',N43°29')对四种不同类型的积雪,通过123个雪     

路堑和隧道风雪流的风洞模拟实验研究

本文总结了风雪流模拟实验应遵循的相似准则,以及在属于自模区风洞中的实验结果。给出了各种风向以及路堑、隧道两头路基型式和长短不同等条件下,它们的积雪与流场结构特征,附面层分离和雪粒堆积的关系,找出了相应防治雪害的措施,为今后研究路堑、隧道积雪机理及其防治提供必要的依据。     

天山西部中山带积雪变化趋势与气温和降水的关系——以巩乃斯河谷为例

根据位于巩乃斯河谷的天山积雪雪崩研究站近30年来的年最大雪深、月平均气温、月降水量观测记录，用平均差值法、最小二乘法、自回归滑动平均法检验了天山西部中山带积雪、冷季降水、冷季平均气温的变化趋势，结果表明，天山西部中山带积雪呈增加趋势，近30年来年平均增加1.43%，与青藏高原、南极大陆及格陵兰冰盖表面积雪积累增加相一致。天山西部中山带冷季气温和降水的变化趋势也是增加的，其中冷季降水平年平均增加0．12％，而冷季气温升高了0．8℃，积雪与冷季气温之间存在着弱的负相关关系，而与冷季降水呈显著的正相关关系。积雪的增加主要是因为气候变暖引起的冷季降水的增加对积雪增加的贡献大于由于冷季气温升高而造成积雪减少的贡献的结果。     

川西、滇北、藏东南雪害的初步研究

我国四川西部、云南西北部和西藏东南部自然资源丰富,是我国独具一格的自然地理区。由于该区一些地方固体降水量充沛,给雪崩、风吹雪和异常大雪三种雪害提供了充足的物质基础,成为一种常见的自然灾害,对国民经济和国防建设以及农牧业生产均造成了严重危害。随着西南地区现代化建设事业的发展和自然资源的开发、利用,对该区雪害的防治研究已成为一项急待解决的任务之一。为此,我们继1964,1965两年在波密、易贡考察后。又于1981年开始对本区的积雪和雪害进行了考察研究。现将结果报道如下。     

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。     

天山西部中山带积雪变化趋势与气温和降水的关系——以巩乃斯河谷为例

根据位于巩乃斯河谷的天山积雪雪崩研究站近30a来的年最大雪深、月平均气温、月降水量观测记录，用平均差值法、最小二乘法、自回归滑动平均法检验了天山西部中山带积雪、冷季降水、冷季平均气温的变化趋势，结果表明，天山西部中山带积雪呈增加趋势，近30a来年平均增加1．43％，与青藏高原、南极大陆及格陵兰冰盖表面积雪积累增加相一致。天山西部中山带冷季气温和降水的变化趋势也是增加的，其中冷季降水平年平均增加0．12％，而冷季气温升高了0．8℃，积雪与冷季气温之间存在着弱的负相关关系，而与冷季降水呈显著的正相关关系。积雪的增加主要是因为气候变暖引起的冷季降水的增加对积雪增加的贡献大于由于冷季气温升高而造成积雪减少的贡献的结果。     

中国天山积雪雪崩站区的地理环境

中国天山积雪雪崩站站区自然地理垂直地带完整。降水丰富，最大达１１４０．８ｍｍ。冬半年降雪量占年降水量的３０％左右。积雪深度多年平均８０ｃｍ。深厚的积雪使站区每年冬季都发生雪崩和风吹雪灾害，成为天山大陆性雪崩研究的天然场所。同时，站区生态与环境良好，植被、土壤种类集天山之大成。站区旅游资源引人入胜。北有“东方阿尔卑斯”之称的乔尔马；南有巴音布鲁克天鹅湖，均由天山公路与本站相连通。     

中国天山积雪站区的雪崩制图

中国天山是我国积雪丰富、雪崩频繁、灾害性雪崩又具明显周期性的山地。作者以雪崩制图的非变化因素(地形形态)为主,提出了中国天山积雪站区雪崩路径分布图与雪崩分带(区划)图,并作了概略说明。这为当地的土地合理利用、山区道路与矿山建设、雪崩治理提供了科学依据。     

天山北坡春季雪洪形成的气候因子分析

春季融雪洪水是天山北坡积雪水文特征之一，有时形成灾害，造成一定财产损失和人员伤亡。本文根据天山北坡乌鲁木齐附近不同海拔四个气象台站冷季降水、蒸发、积雪和气温等资料，分析了春季融雪洪水规模及其产流的时空分布状况。     

天山地区影响稳定积雪形成的初始气候条件研究：以天山积雪雪崩研究…

本文利用天山积雪雪崩研究站的历史资料分析了影响稳定积雪形成的初始气候条件，对降雪量的月间分布、降雪及气温与地温对稳定积雪的影响进行了阐述。     

天山地区影响稳定积雪形成的初始气候条件研究──以天山积雪雪崩研究站为例

本文利用天山积雪雪崩研究站的历史资料分析了影响稳定积雪形成的初始气候条件，对降雪量的月间分布、降雪及气温与地温对稳定积雪的影响进行了阐述。     

中国西北地区季节性积雪的性质与结构

中国内陆地区积雪分布十分广泛。根据西北地区大陆性气候条件下形成的“干寒型”积雪的特征 ,对中国天山和阿尔泰山山区的季节性积雪进行了观测与分析。结果表明 ,该区最大积雪深度达 15 2cm(1997) ,积雪层一般由新雪 (或表层凝结霜 )、细粒雪、中粒雪、粗粒雪、松散深霜、聚合深霜层和薄融冻冰层组成。与“湿暖型”积雪相比 ,“干寒型”积雪的性质具有密度小 (新雪的最小密度为 0 .0 4 g/cm3 )、含水率少 (隆冬期 <1% )、温度梯度大(最大可达 - 0 .5 2℃ /cm)、深霜发育层厚等特点 ,并且变质作用以热量交换和雪层压力变质作用为主。据中国科学院天山积雪与雪崩研究站 (43°2 0N ,84°2 9E ,海拔 1776m)的观测资料 ,中国内陆干旱区冬季积雪期雪面太阳辐射通量以负平衡为主 ,新雪雪面反射率达 96 % ,短波辐射在干寒型积雪中的穿透厚度达 2 8cm。春季积雪消融期 ,深霜层厚度可占整个积雪层厚度的 80 %。随着气温的升高 ,雪粒间的键链首先融化 ,使积雪变得松散 ,内聚力、抗压、抗拉和抗剪强度降低 ,积雪含水率也随之增大 ,整个积雪层趋于接近 0℃的等温现象 ,因此 ,春季天山、阿尔泰山等山地全层性湿雪崩频繁发生     

新疆典型流域积雪遥感信息系统数据库的建立

天山山区冬季积雪深厚,稳定积雪期较长,利用积雪遥感图象可以动态监测大面积的积雪变化,有效地调查大范围的积雪资源状况,积雪遥感监测和积雪遥感制图涉及多方面的资料,积雪数据库是积雪遥感监测系统必不可少的一部分。本文就新疆典型流域积雪遥感信息系统数据库的建立,数据库之间的数据格式转换,接口,可视化界面等进行讨论。     

中国科学院天山积雪雪崩研究站梗概

中国科学院天山积雪雪崩研究站(以下称天山积雪站)是1967年11月建立的我国目前唯一的山地积雪及其灾害治理观测实验站.1978年归属中国科学院新疆地理研究所. 1966年12月,新疆焉耆-伊宁公路海拔3000m的天山艾肯达坂和巩乃斯沟地段,发生罕见的暴风雪和雪崩灾害,造成公路阻塞、交通通讯中断达半年之久;同时,数万头牧畜遭受严重伤亡,山区千余名林业牧业和养路工人及人民战士的生命受到威胁;山地自然生态环境遭到毁灭性的破坏.严酷的现实向人们提出了对山区积雪及其灾害(含雪崩及风吹雪)进行科学治理的任务.     

新疆精(河)-伊(宁)铁路沿线雪害形成机制及其防治工程措施

天山西部的降雪丰富,伊犁河流域年最大雪深普遍超过60crn,中国科学院天山积雪与雪崩研究站和伊犁的最大雪深分别高达152crn和89cm。因此,天山西部山区风吹雪和雪崩灾害较多,严重影响着当地的交通安全。新疆精(河)-伊(宁)铁路经过的缓坡丘陵区是风吹雪灾害多发区,崇山峻岭区是雪崩灾害多发区。通过对铁路沿线的气象要素进行分析与推算,结果表明,该地区的最大风速平均值14．0m／s,30a-遇的最大风速与最大积雪深度分别为20．3m／S和160cm;平均冬季降水量153．2mm,为风吹雪灾害的发生提供了物质与动力条件。在风吹雪多发区,风吹雪的主要危害类型是路堑型风吹雪沉积,其次为低路堤型风吹雪沉积等。经过野外考察和室内分析,基本上查清了精(河)一伊(宁)铁路沿线风吹雪的发生与分布规律,并且针对性地提出了铁路在雪害多发区的设计原则和雪害防治方法。认为路堤防风吹雪的适宜高度为200～1500cm,路堤若低于200cm,路面上易发生风吹雪沉积;若路堤的边坡较陡,则路面上不易发生风吹雪沉积;路堑边坡的角度越小,路堑越深,路堑走向与主导风向的夹角越小,风吹雪沉积越不易发生;风吹雪的防治应以防风吹雪走廊和下导风板为主,并辅以侧导板、挡雪墙等工程。精-伊铁路雪崩灾害主要发生在崇山峻岭区,主要类型为坡面雪崩和坡面沟槽雪崩。阳坡雪崩多发生在降雪季节,雪崩危害相对较少;阴坡积雪不易融化,雪崩危害大。阴坡雪崩在整个冬季从开始下雪直到次年春季积雪融化以前都可发生,危害时期长。在雪崩灾害的多发区,铁路选线时明线工程最好能选在阳坡,永久性建筑物或设施要尽量避开沟槽雪崩的运动区和堆积区;铁路线横穿河流处,桥梁的桥墩和铁路延伸线一定要避开沟槽雪崩的运动区和堆积区,尽量选在两雪崩之间的山梁或山脊处,隧道出入口也要选在突出的山嘴或山梁等正地貌部位。在其他条件允许的情况下,线路应尽量向坡面的上部抬升。精一伊铁路沿线雪崩灾害治理原则：在所有的隧道出入口,隧道再向外延伸3m,上方再修建导雪堤,可保隧道口的安全;在工程建设过程中,要求尽量少地破坏铁路两侧的植被,特别是树林和灌木。     

天山巩乃斯河谷融雪期积雪物质平衡初步研究

本文利用１９９４年３月中，下旬在中间科学院天山积雪雪崩研究站（以下简称积雪站）野外观测到的部分资料，对融雪期季节性积雪的物质平衡进行初步分析，同时利用物质平衡方程对积雪日融出量进行计算。