天山乌鲁木齐河源1号冰川雷达测厚

一、引言 引进雷达作为探测极地冰盖和山地冰川的装置,是冰川学研究的主要技术进展之一。从Waite,A.H.和S.J.Schmidt(1962)以及S.Evans(1963)应用这种技术探测南极和格陵兰冰盖厚度以来,已有二十多年的历史。雷达法较之以前使用的地震法与重力法测定冰川厚度,具有极大的方便性,精度高,速度快,既可以提供单点的测量,又能获得连续的冰床剖面。关于雷达法测定冷性极地冰盖的厚度,G.de Q.Robin等(1969,1975)     

天山乌鲁木齐河源1号冰川温度研究

冰川温度是冰川物理性质的基本指标之一,与冰川的其它方面的研究内容有密切联系。国外早在上世纪就有冰川温度测量的报道,但是到本世纪五十年代以后冰川温度的测量和研究才有了较大的突破。如钻孔测温深度在极地冰盖中达千米以上,在冰帽和冰川上达数百米,有些钻孔到达底床;研究方法从对实测冰(雪)温度资料作统计分析,     

天山乌鲁木齐河源一号冰川探地雷达测厚及其数据分析

探地雷达是一种利用电磁波的反射原理探测地下介质分布特征的地球物理勘探技术，在冰川研究中发挥了重要作用。在天山一号冰川上用探地雷达进行了探测，获得了能够清晰地分辨冰一岩界面的雷达剖面。根据这些雷达剖面读出冰厚值，再结合最新的冰川地形图，作出了天山一号冰川的冰厚等值线图和冰下地形图；并由天山一号冰川最新的表面积数据推算了冰储量。     

天山乌鲁木齐河源1号冰川的水化学特征

1980年笔者对天山乌鲁木齐河源1号冰川进行了系统采样(图1),并用分光光度比色法、原子吸收光谱、电感耦合等离子体发射光谱以及常规分析等,对近100个样品 作了分析。本文在这些分析的基础上,对1号冰川西支的某些水化学特征及其与冰川发育的关系等,提出一些初步看法。     

天山乌鲁木齐河源1号冰川的运动特征

天山乌鲁木齐河源1号冰川位于天山中部喀拉乌成山脉北坡的乌鲁木齐河源,是一条冰斗-山谷冰川。全长2.33公里,面积1.84平方公里,由东、西两支冰川组成。冰斗后壁最高峰海拔4483.6米,冰舌末端3734米。冰面较为平整、洁白,裂隙不甚发育。 1号冰川的运动观测开始于1959年。1962年张长庆对前三年的运动资料进行了总结。1973年8-9月王文颖对该冰川的15个流速点作了短期观测,并和1962年的运动状况作了对比。本文在1980年以来两年多的冰川运动进行观测的基础上,应用冰川学的基本理论,对所得资料进行分析研究,以期对1号冰川的运动特征有较为深刻的认识。     

天山乌鲁木齐河源1号冰川物质平衡研究

天山乌鲁木齐河源1号冰川(下称1号冰川)是我国现代冰川定位观测研究较早,时间序列最长(1959年6月—1967年7月),工作项目较全的冰川。在1965年发表了一批论文,总结了1959—1962年三个年度的物质平衡。本文在上述基础上,根据     

天山乌鲁木齐河源1号冰川物质平衡特征

统计了天山乌鲁木齐河源1号冰川自1980年以来冰川表面的单点物质平衡,分析了不同季节物质平衡及其冰川变化特征。研究表明,1号冰川厚度较之1959年平均减薄了9 599 mm;1997—2002年为实际观测以来连续的强负物质平衡时段,平均物质平衡为-739.6 mm /a。物质平衡与气温、降水的相关分析显示：1号冰川物质平衡主要取决于夏季平均气温的高低,二者具有较好的反相关关系（相关系数为-0.72）,而与降水的关系相对较差。20世纪80年代末以来,1号冰川退缩速度明显增大,尤以2000—2002年为甚,西支冰川退缩速度为连续的高值(退缩速度分别为6.92 m/a、6.95 m/a和6.25 m/a);东支冰川的退缩速度与高度大于4 200 m的高度带区间的平均物质平衡值有较好的相关关系（相关系数为0.65）,表明了1号冰川进退的动力主要源于冰川积累区的物质平衡大小。     

天山乌鲁木齐河源1号冰川区的径流特征

天山乌鲁木齐河源的冰川水文研究始于1959年,至今有12年的观测资料。观测的内容主要有:1号冰川的融水径流,气压,气温,湿度,冰雪面蒸发和冰面融水径流;3号、1-4号、6号冰川融水径流;无冰川覆盖的流域——空冰斗的融雪、降水径流。本文在以上资料的基础上经过整理,相关插补后,就1号冰川径流的基本特征作一论述。     

天山乌鲁木齐河源1号冰川消融期反照率特征

消融期冰川反照率特征研究对于深入理解冰川消融过程及其对气候变化的响应机理具有重要意义。利用Landsat卫星影像反演反照率数据,MODIS逐日反照率产品数据以及野外观测反照率数据,分析了天山乌鲁木齐河源1号冰川2016年消融期（5—8月）反照率时空变化特征。研究表明：消融早期,冰川反照率空间变化不明显;消融中后期,总体上呈现随海拔的升高而增大的趋势,在平衡线附近增速最快。消融期冰川反照率整体呈下降趋势,而且在6—7月份变化最为剧烈。平衡线附近反照率时间变化尤其显著,积累区次之,消融区最弱。冰川反照率的时空变化主要由冰面特征决定。气温和固态降水是其驱动因素。冰川反照率随气温的升高而降低,但固态降水会打破其随气温的变化趋势,引起反照率的增加。污化物显著降低冰面反照率,尤其在可见光波段（380~760 nm）。此外,即使冰面特征相对均一,反照率还呈现随太阳入射角的增大而增大的趋势,主要由冰川局部地形（坡度与坡向）差异所致。     

天山乌鲁木齐河源1号冰川人工冰洞初步观测

利用冰洞研究冰川内部特性的工作,早已为国外冰川学界所重视。自1942年以来,法、英、美、加拿大等国先后开展了内容广泛的冰洞研究,并取得了一批成果。 1980年10月,在施雅风教授及谢自楚、黄茂恒的倡导和支持下,我国第一个人工冰洞在天山乌鲁木齐河1号冰川开掘成功。笔者和王文悌、李纲、宋根海等参加了最初的观测研究工作。     

天山乌鲁木齐河源1号冰川物质平衡过程研究

天山乌鲁木齐河源１号冰川１９５８－１９５９～１９９１－１９９２年度，以负物质平衡状态为主，累积负平衡量达８５１．９×１０４ｍ３，冰川平均亏损４５６２ｍｍ水层，与中亚山地冰川物质平衡的变化趋势相似，均是由夏季平均气温升高和年降水量减少引起的。分析１７ａ的物质平衡实测资料表明，净物质平衡与平衡线高度，以及平衡线高度与夏季平均气温和年降水量存在着密切关系，夏季平均气温变化１℃，平衡线高度变化１０２ｍ，年降水量变化１００ｍｍ，平衡线高度波动５８ｍ。     

天山乌鲁木齐河源区1号冰川径流模拟研究

采用HBV-ETH模型, 利用1980-2006年实测水文气象数据对乌鲁木齐河源区1号冰川日径流进行模拟研究. 在考虑度日因子和面积变化的基础上, 模拟了1980-2006年流域的径流深和土壤蒸散发; 依据水量平衡原理, 得到了流域冰川物质平衡和冰川体积变化序列, 同时对比验证了模型的模拟效果. 研究表明: 若将冰川面积视为常数进行模拟, 将会使得模拟径流比实际偏大, 过去26 a平均高估7%左右. 1980-2006年间, 若不考虑面积变化, 累积体积变化被高估3%左右.     

天山乌鲁木齐河源1号冰川径流对气候变化的响应分析

利用天山乌鲁木齐河源1号冰川1959-2006年的气象、冰川物质平衡和1980-2006年的水文资料,分析了其冰川径流的变化.结果表明:由于1996年以来的显著升温,导致了1号冰川水文点径流主要受夏季气温变化的控制,冰川物质损失对径流的补给作用已超过了降水的作用.1996-2006年与1980-1995年相比,夏季气温...     

天山乌鲁木齐河源1号冰川对降水影响的定量分析

以天山乌鲁木齐河源１号冰川为例,系统地分析了冰川区降水的形成因素,阐述了冰川作为特殊性质的下垫面对降水产生影响的机制,并定量化地计算出了乌鲁木齐河源１号冰川对降水的贡献,冰川作为特殊性质下垫面对降水产生影响,其主要是通过致冷效应以及由此引起发的温跃现象、逆温现象、冰川风现象、凝结高度降低现象和水平降水现象的作用来实现的,乌鲁木齐河源１号冰川作为特殊性质的下垫面对年降不的贡献比重随高度的不同而变化。     

天山乌鲁木齐河源1号冰川融水径流水化学特征研究

2006年和2007年的整个消融期内,在天山乌鲁木齐河源1号冰川末端水文控制点逐日定时采集融水径流样品,对样品的主要可溶离子、pH、电导率EC、总溶解固体TDS和悬移质颗粒物SPM进行了分析. 结果表明：天山乌鲁木齐河源1号冰川融水径流离子类型为Ca²⁺-HCO₃^--SO₄^2-,呈弱碱性. 融水径流中TDS变化受日径流量调节显著,表现为消融初期和末期浓度较高,消融强烈时浓度较低;SPM以细颗粒物质为主,各粒度组分含量变化幅度较大,且质量浓度SSC年内变化与TDS呈相反的变化趋势. 融水径流中离子组成主要受岩石风化作用影响,离子摩尔比值和Piper图分析表明,控制冰川径流离子组成的主要过程是碳酸盐、黄铁矿和长石类矿物风化作用.     

天山乌鲁木齐河源1号冰川表面应变率的初步研究

冰川运动研究中,在注意运动速度时空分布特点的同时,人们更注意研究冰川的应变率分布状况。因为它可以从根本上揭示冰体流动速度的变化特点,表明速度的变化梯度,以及速度变化的动力学原因,而且能把流动速度的分布与冰川表面形态、槽谷形状等影响因素有机地联系起来。同时,通过对应变率的分析,还可以发现它与冰川物质平衡等的关系。对乌鲁木齐河源1号冰川表面应变率的研究,就是在上述思想指导下开展     

天山乌鲁木齐河源1号冰川频率响应特性的计算与分析

冰川是气候的产物,气候的变化造成了冰川的发展和衰退。人们对于冰川的考察,往往希望知道气候是如何影响着冰川,即冰川对气候如何响应。自从Nye的五篇文章发表后,冰川频率响应特性理论得到广泛的重视。该理论从国外一些资料看,     

天山乌鲁木齐河源1号冰川冰蚀基岩面微形态研究

通过对天山乌鲁木齐河源冰川底床基岩与沉淀物显微结构构造分析,对大陆性山岳冰川冰下过程的认识更加深入.沉积物微观结构和构造特性显示冰川底部存在较大的挤压应力作用,由显微滞碛等现象来看,压应力在微观上的空间分布很不均匀.沉淀物中块体碎裂和基岩上冰成裂隙反映,冰川底部冰体对基岩面有巨大的剪切应力作用.滑塌构造说明,冰川底部在微小的区域内压力分布不均匀,局部有重力作用过程存在.沉淀物中块体断裂和同生变形构造的存在说明沉淀物的形成过程为先期沉淀、后期受压.通过对冰川底部各种动力作用特征的阐述及沉淀物结构、构造的成因及特性的总结,认为大陆性山谷冰川底部冰岩界面处存在水膜,且冰川运动亦有滑动性.     

天山乌鲁木齐河源1号冰川气溶胶可溶性离子昼夜变化研究

在2007年4月16-23日,8月5-12日,10月20-23日3个采样时段内,分昼夜采集了16个气溶胶样品,对样品中的可溶性离子(Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl+、NO3,、SO2-4)进行了分析,以研究气溶胶可溶性离子的昼夜变化特征和可能的影响因素.结果表明:天山乌鲁木齐河源1号冰川气溶胶夜间平均离子浓度高于白天浓度,7种离子中,除NO3在全年中的平均离子浓度表现为白天高于晚上外,其余离子的平均浓度均是夜间高于白天.区域风向的日变化是控制气溶胶浓度昼夜变化的主要影响因素,相比之下大气环流的影响则相对较弱.在所研究的8组昼夜变化事件中,Ca2+的昼夜变化最为明显,离子浓度的高值事件多出现在晚上,而其余离子在采样时段内的昼夜变化事件表现则不尽一致,无明显规律.