2000—2020年中亚大型湖泊湖冰物候时空变化

湖冰物候变化特征是区域气候变化的敏感指示器之一。近几十年来,由于全球变暖和人为活动的影响,中亚地区的气候发生了显著变化,准确监测湖冰物候对于了解中亚地区气候变化具有重要的科学意义。通过对中亚地区7个大型湖泊(卡拉库尔湖、巴尔喀什湖、咸海、阿拉湖、斋桑泊、查蒂尔-科尔湖以及马卡科尔湖,面积>100 km²)2000—2020年的长期地表反射率数据、气象数据以及湖泊资料的综合分析,利用GIS相关技术探讨其湖冰物候特征及其影响因素。结果表明：(1)中亚地区的湖泊在9月中旬至11月上旬期间开始结冰,11月底到12月底会完全封冻,湖泊平均冻结时间为35 d;湖冰在3月底至5月中开始消融,4月上至6月上会完全消融,湖泊平均消融时间为18 d。(2)2000—2020年中亚7个湖泊中有5个湖泊开始冻结日期呈现延后的趋势,平均延后速率为4.86 d·(10a)^-1,巴尔喀什湖开始冻结日期呈现提前趋势,提前率为1.44 d·(10a)^-1。完全消融日期呈现提前的趋势,平均提前率为2.90 d·(10a)^-1。7...     

近40 年可可西里地区湖泊时空变化特征

以可可西里地区1970s 地形图和1990s、2000-2011 年Landsat TM/ETM+遥感影像为基础,通过数字化和影像解译获取研究区83 个面积大于10 km²湖泊变化数据,并对湖泊变化成因进行了分析。研究结果表明:1) 1970s 初期至2011 年,可可西里地区湖泊经历了“先萎缩后扩张”的变化过程,其中1970s-1990s 期间湖泊面积普遍减小,1990s-2000 年湖泊出现扩张,并在2000 年恢复到1970s 湖泊规模,2000 年之后湖泊面积急剧增大。2) 2000-2011 年间,可可西里地区不同规模等级湖泊整体呈扩张趋势,但表现出一定的区域差异性。面积呈增加趋势的湖泊数量最多,亦分布最广,一些湖泊由于扩张迅速出现湖泊合并或湖水外泄情况;面积呈减少趋势或波动起伏的湖泊数量较少,零散分布在研究区中部和南部,湖泊动态变化与其自身补给条件或与下游湖泊(河道) 存在水力联系有关。3) 在研究时段内,降水增多、蒸发减少是可可西里地区湖泊扩大的主要原因,而气候变暖引起的冰川融水增加、冻土水分释放是次要原因。     

2000—2019年新疆大型湖泊湖冰物候时空变化特征

湖冰物候变化特征是全球气候变化过程的重要指示器。通过长时间序列MODIS数据、Landsat数据提取的湖泊数据集,综合分析了2000—2019年新疆大型湖泊湖冰物候的变化特征。结果表明：（1） 近20 a新疆大型湖泊的开始冻结日呈现提前和推迟2种变化趋势,开始冻结日呈现推迟趋势的湖泊分别为博斯腾湖、赛里木湖、艾比湖、吉力湖、乌伦古湖、萨利吉勒干南库勒湖和鲸鱼湖,且大部分湖泊的开始冻结日推迟趋势在0.51~1.53 d·a^-1之间;开始冻结日呈现提前趋势的湖泊有3个,分别为阿牙克库木湖（变化趋势为-1.04 d·a^-1）、阿克赛钦湖（变化趋势为-0.41 d·a^-1）、阿其克库勒湖（-0.31 d·a^-1）。（2） 湖冰完全覆盖期是重要的湖冰参数,湖冰覆盖期的延长或者缩短能够直接表示区域气候变化过程,新疆大部分湖泊湖冰覆盖期表现为缩短趋势,其中分布在新疆中北部的艾比湖、吉力湖和博斯腾湖等湖泊的湖冰覆盖期缩短较为明显,变化趋势分别为-1.76 d·a^-1、-2.13 d·a^-1和-0.81 d·a^-1;冰完全覆盖期延长的湖泊有3个,分别为阿牙克库木湖、阿其克库勒湖和鲸鱼湖,变化趋势分别为3.51 d·a^-1、1.54 d·a^-1和1.37 d·a^-1,这些湖泊均匀分布在昆仑山高原北翼。（3） 新疆大型湖泊湖冰物候变化特征是受其自身条件（湖泊形态因子、湖泊面积等）及气候变化（气温、降水量等）等多种因素共同作用的结果。本研究探讨了气候变化环境下的新疆大型湖泊湖冰物候的冻融趋势及其变化模式,同时应用不同遥感数据和研究方法识别了湖冰,证实了MODIS数据反演湖冰物候的可行性。     

可可西里地区湖泊演化

通过层序地层学和同位素年代学的研究表明，自３２０００ａＢ．Ｐ．以来可可西里地区湖泊盆地至少经历了七次湖泊大水期。利用水体离子域聚类分析和综合分析，确定了湖泊演化过程中的阶段性和方向性，阐明了区骨湖泊在其耗散结构中的时空位置，并指出离子域和物质流的发展趋向，用地球场效应关系建立了可可西里地区湖泊的演化模型。     

可可西里地区湖泊资源调查研究

1989—1990年,国家可可西里综合考察填补了青藏高原腹地最后一块空白区。通过24个专业学科历时两年的奋战,取得了大量珍贵的第一性科学资料,基本查清了可可西里地区湖泊资源及其展布规律,湖泊度达0.047—0.053;并发现了本区特有的湖泊奇特景观。为可可西里地区自然环境演变过程中湖泊时空位置的揭示,湖泊的保护利用、开发管理以及国土整治等提供了科学依据。     

可可西里地区湖泊概况

通过综合科学考察，揭示了本区湖泊的基本性状、分布规律、流域盆地及其成因演化等方面的基础材料，为深入研究区内湖泊演化及环境变迁提供了科学依据．     

青海可可西里主要湖泊湖底地貌研究

应用阈值法对青海可可西里地区主要湖泊的遥感影像进行水体信息提取,根据水体与其它地物在ETM+的5波段具有很好的区分效果,经反复尝试在该波段找到了适合各个湖泊的分离阈值。通过目视解读,并与相关地形图对比检验,湖泊水体可较为准确提取出。利用ENVI软件得到包含湖底信息的合成图像,选择其中信息丰富的假彩色合成图像进行解译,根据其色调并结合近岸地形信息初步判断出了湖底的地形地势,并在永红湖底发现了一个特殊的环状构造。     

2000-2011年可可西里地区主要湖泊冰情时空变化（英文）

Lake ice phenology,i.e.the timing of freeze-up and break-up and the duration of the ice cover,is regarded as an important indicator of changes in regional climate.Based on the boundary data of lakes,some moderate-high resolution remote sensing datasets including MODIS and Landsat TM/ETM+ images and the meteorological data,the spatial-temporal variations of lake ice phenology in the Hoh Xil region during the period 2000–2011 were analyzed by using RS and GIS technology.And the factors affecting the lake ice phenology were also identified.Some conclusions can be drawn as follows.(1) The time of freeze-up start(FUS) and freeze-up end(FUE) of lake ice appeared in the late October–early November,mid-November – early December,respectively.The duration of lake ice freeze-up was about half a month.The time of break-up start(BUS) and break-up end(BUE) of lake ice were relatively dispersed,and appeared in the early February – early June,early May – early June,respectively.The average ice duration(ID) and the complete ice duration(CID) of lakes were 196 days and 181 days,respectively.(2) The phenology of lake ice in the Hoh Xil region changed dramatically in the last 10 years.Specifically,the FUS and FUE time of lake ice showed an increasingly delaying trend.In contrast,the BUS and BUE time of lake ice presented an advance.This led to the reduction of the ID and CID of lake.The average rates of ID and CID were –2.21 d/a and –1.91 d/a,respectively.(3) The variations of phenology and evolution of lake ice were a result of local and climatic factors.The temperature,lake area,salinity and shape of the shoreline were the main factors affecting the phenology of lake ice.However,the other factors such as the thermal capacity and the geological structure of lake should not be ignored as well.(4) The spatial process of lake ice freeze-up was contrary to its break-up process.The type of lake ice extending from one side of lakeshore to the opposite side was the most in the Hoh Xil region.     

可可西里地区库赛湖变化及湖水外溢成因

以库赛湖研究区地形图、Landsat TM/ETM+和中国环境与灾害监测预报卫星HJ1A/BCCD影像为基础,结合五道梁气象站气温降水资料,利用地理信息技术和数理统计方法,对2011 年9 月可可西里地区库赛湖湖水外溢成因进行分析。结果表明,库赛湖湖水外溢发生在2011 年9 月20 日至30 日期间,卓乃湖湖水进入库赛湖是后者发生变化的直接原因,而库赛湖规模近20 年来的持续增长,尤其是2006 年之后湖泊面积快速增加是其湖水外溢的基础。卓乃湖湖水外泄的主要诱因是区域持续降水,其中8 月17 日和21 日强降水使卓乃湖于8 月22 日出现漫顶溢流,8 月31 日至9 月5 日、9 月16 日至17 日期间两次持续降水导致卓乃湖水量剧增,并在9 月14 日至21 日期间形成洪水。由于水量外泄,卓乃湖面积骤降,截至11 月29 日,湖泊面积168.07 km²,仅为8 月22 日湖泊面积的62%,共减少104.88 km²。库赛湖外溢湖水流入海丁诺尔后又进入盐湖,其中海丁诺尔湖水进入盐湖时间介于10 月6 日至20 日期间。外来湖水大量进入导致海丁诺尔和盐湖在10-11月份快速扩大。     

近30年来西藏那曲地区湖泊变化对气候波动的响应

根据1975年地形图、20世纪80年代至2005年的TM、CBERS卫星遥感资料和近45年的气温、降水量、蒸发量、最大积雪深度和最大冻土深度等气候资料分析得出,西藏那曲地区东南部的巴木错、蓬错、东错、乃日平错等四个湖泊的水位面积在近30年来呈较显著的扩大趋势,2005年与1975年相比,分别增加了48.2 km²、38.2km²、19.8 km² (比2004年)、26.0 km²,增长幅度分别为25.6%、28.2%、16.2%、37.6%。其主要原因与该地区近年来气温的上升、降水量的增加和蒸发量的减少、冻土退化等暖湿化的气候变化有很大关系。     

Spatial-temporal variations of lake ice phenology in the Hoh Xil region from 2000 to 2011

Lake ice phenology, i.e. the timing of freeze-up and break-up and the duration of the ice cover, is regarded as an important indicator of changes in regional climate. Based on the boundary data of lakes, some moderate-high resolution remote sensing datasets including MODIS and Landsat TM/ETM+ images and the meteorological data, the spatial-temporal variations of lake ice phenology in the Hoh Xil region during the period 2000–2011 were analyzed by using RS and GIS technology. And the factors affecting the lake ice phenology were also identified. Some conclusions can be drawn as follows. (1) The time of freeze-up start (FUS) and freeze-up end (FUE) of lake ice appeared in the late October–early November, mid-November–early December, respectively. The duration of lake ice freeze-up was about half a month. The time of break-up start (BUS) and break-up end (BUE) of lake ice were relatively dispersed, and appeared in the early February–early June, early May–early June, respectively. The average ice duration (ID) and the complete ice duration (CID) of lakes were 196 days and 181 days, respectively. (2) The phenology of lake ice in the Hoh Xil region changed dramatically in the last 10 years. Specifically, the FUS and FUE time of lake ice showed an increasingly delaying trend. In contrast, the BUS and BUE time of lake ice presented an advance. This led to the reduction of the ID and CID of lake. The average rates of ID and CID were–2.21 d/a and–1.91 d/a, respectively. (3) The variations of phenology and evolution of lake ice were a result of local and climatic factors. The temperature, lake area, salinity and shape of the shoreline were the main factors affecting the phenology of lake ice. However, the other factors such as the thermal capacity and the geological structure of lake should not be ignored as well. (4) The spatial process of lake ice freeze-up was contrary to its break-up process. The type of lake ice extending from one side of lakeshore to the opposite side was the most in the Hoh Xil region.     

Spatial-temporal characteristics of lake area variations in Hoh Xil region from 1970 to 2011

As one of the areas with numerous lakes on the Tibetan Plateau, the Hoh Xil region plays an extremely important role in the fragile plateau eco-environment. Based on topographic maps in the 1970s and Landsat TM/ETM+ remote sensing images in the 1990s and the period from 2000 to 2011, the data of 83 lakes with an area above 10 km² each were obtained by digitization method and artificial visual interpretation technology, and the causes for lake variations were also analyzed. Some conclusions can be drawn as follows. (1) From the 1970s to 2011, the lakes in the Hoh Xil region firstly shrank and then expanded. In particular, the area of lakes generally decreased during the 1970s–1990s. Then the lakes expanded from the 1990s to 2000 and the area was slightly higher than that in the 1970s. The area of lakes dramatically increased after 2000. (2) From 2000 to 2011, the lakes with different area ranks in the Hoh Xil region showed an overall expansion trend. Meanwhile, some regional differences were also discovered. Most of the lakes expanded and were widely distributed in the northern, central and western parts of the region. Some lakes were merged together or overflowed due to their rapid expansion. A small number of lakes with the trend of area decrease or strong fluctuation were scattered in the central and southern parts of the study area. And their variations were related to their own supply conditions or hydraulic connection with the downstream lakes or rivers. (3) The increase in precipitation was the dominant factor resulting in the expansion of lakes in the Hoh Xil region. The secondary factor was the increase in meltwater from glaciers and frozen soil due to climate warming.     

2000—2019年赛里木湖湖冰物候特征变化

基于MODIS影像、中国湖泊数据集及气象数据,综合分析了2000—2019年赛里木湖湖冰物候特征变化及影响因素.结果表明:(1)赛里木湖湖冰开始冻结和开始消融日期平均出现在11月2日和4月26日,湖冰完全封冻和完全消融日期平均出现在1月18日和5月17日,湖冰完全封冻期和湖冰冰期平均为99 d和196 d.(2)近20...     

2000-2016年青海湖湖冰物候特征变化

湖冰物候特征是气候变化的灵敏指示器。基于2000-2016年青海湖边界矢量数据,结合Terra MODIS和Landsat TM/ETM+遥感影像及气象数据,利用RS和GIS技术综合分析青海湖湖冰物候特征变化及其对气候变化的响应。结果表明：① 青海湖开始冻结、完全冻结、开始消融和完全消融的时间分别为12月中旬、1月上旬、3月中下旬和3月下旬至4月上旬,平均封冻期和平均完全封冻期为88 d和77 d,平均湖冰存在期和平均消融期为108 d和10 d。② 近16年间青海湖湖冰物候特征各时间节点变化呈现较大的差异性。湖泊开始冻结日期相对变化较小,完全冻结日期呈先提前后推迟的波动趋势,开始消融日期呈先推迟后提前的波动趋势,完全消融日期在2012-2016年呈明显提前趋势。青海湖封冻期在2000-2005年和2010-2016年呈缩短趋势,但减少速率慢于青藏高原腹地的湖泊。③ 青海湖冻结和消融的空间模式相同,即湖冰形成较早的区域则消融较早,且前者持续时间（18~31 d）整体上大于后者（7~20 d）,二者相差约10 d。④ 冬半年负积温大小是影响青海湖封冻期的关键要素,但风速和降水对青海湖湖冰的形成和消融亦发挥着重要作用。     

青海可可西里东部盐湖水化学及沉积特征初步研究

2008 a夏对可可西里地区东部4个新发现的盐湖,进行了卤水水化学组分、矿物组成及其石盐元素含量分析。结果表明,该区水体卤水矿化度高,湖表卤水富硼锂等组分。通过对化学组分及水化学特征系数的研究,卤水的水化学类型主要为硫酸镁亚型和硫酸钠亚型。卤水pH值随着矿化度的增加而降低。Na+、Cl-含量与总矿化度呈正相关,SO42-"与矿化度呈负相关。Li与Mg物源、迁移规律近似。本区盐类沉积物以石盐为主,石盐中Si、Al、Fe、Sr含量低,其间相关性好,物质来源可能为周围岩石风化。布查盐湖盐类沉积存在少量硬石膏、半水石膏和铁白云石,表明布查盐湖的盐类物质来源很可能与地下热水作用有关。     

可可西里地区中更新世以来气候演化周期特征分析

以青藏高原腹地可可西里地区为研究区,于2006年8月取得一湖泊沉积钻孔,进深106m,地理位置35°13′05″N,93°55′52.2″E,命名为BDQ06。选择湖泊沉积物粒度和总有机碳作为气候代用指标。基于古地磁建立的年代框架为基础,分析了可可西里地区929 kaBP以来古气候变化的周期特征。选择的分析方法为功率谱分析、小波分析和奇异谱分析。结果表明地球轨道三要素偏心率（100 ka）、地轴倾角（41 ka）和岁差（23 ka、19 ka）的准周期成分在BDQ06孔沉积中有明显反映,同时也包含84、66、54、36、31、27、17、15、12 、11.5、10 ka等周期成分。说明本区气候变化既受到轨道参数的影响,同时也与地球系统内部其它因素变化有关。小波分析和奇异谱分析显示不同气候周期既可在同一时段内叠加存在,又可在不同的时段内独立存在。780 kaBP左右古气候周期发生转型,在此之前以41 ka为主,同时也存在100 ka周期成分,之后以100 ka周期为主,但580 kaBP开始气候周期信号变得复杂,可能是受到青藏高原构造隆升的影响,导致水动力条件发生变化有关。     

可可西里盐湖及其沉积特征初步研究

通过对可可西里地区盐湖的沉积学、地球化学和遥感学的研究,发现该地区盐湖的水化学类型多数为硫酸镁亚型,个别为氯化物型,而没有碳酸盐型盐湖。盐湖水化学特征为矿化度高,pH值中性到偏弱酸性,密度在1.10 g/L左右;B-Li微量元素具有共生元素对属性,Sr-Ba、As-Hg等具反生元素对属性。盐湖中的锂、硼等物质很可能来自于与火山和断裂构造有关的地下热泉。沉积的盐类矿物主要为石盐、芒硝、无水芒硝,另有少量的水钙芒硝、白钠镁矾、方解石、石膏、菱镁矿等盐类矿物。依据现有数据和沉积剖面推测,可可西里最早的盐类沉积很可能达到60 ka左右。