2007-2011年西藏纳木错流域积雪时空变化及其影响因素分析

通过2007-2011年纳木错站人工积雪观测资料,对西藏纳木错流域MODIS两种积雪产品(MOD10A1和MOD10A2)进行了精度验证,分析了纳木错流域积雪累积和消融的空间差异,以及流域积雪覆盖率的时空变化;利用纳木错站人工积雪观测资料及自动气象站资料,分析了纳木错流域积雪要素(积雪深度、雪水当量、积雪密度)的时间变化及其与气候参数(气温、降水量、风速等)的关系.结果表明：纳木错流域MOD10A2数据的积雪识别精度(67.1%)高于MOD10A1(42.2%),总识别精度(73.0%)略低于MOD10A1数据(78.4%).纳木错流域积雪累积和消融存在空间差异,积雪在流域南部的念青唐古拉山脉最先累积,之后为流域东部,最后为流域西部;积雪消融的空间变化则相反.由此导致流域积雪日数南部最大、东部次之、西部及西北部最小.纳木错流域各积雪要素的年内变化存在双峰值特征,峰值分别出现在10-11月和1月,积雪在10-11月受降水和气温共同作用,12月至次年3月主要受气温影响.纳木错流域的平均积雪覆盖率为21.9%,受湖泊效应影响区域(主要为东部地区)达到50.6%,而其他区域仅为18.3%.同时,受湖泊效应影响,纳木错平均积雪深度、积雪水当量均显著大于周边地区.     

祁连山区风吹雪对积雪质能过程的影响

风吹雪是山区积雪水文过程的重要组成部分. 采用祁连山区冰沟流域2008年积雪期观测数据, 通过对风吹雪实地观测分析、风吹雪的发生概率、风吹雪迁移以及风吹雪升华等分析, 从野外观测、计算模拟两个方面对祁连山区风吹雪质能过程进行了详细探讨. 结果表明: 位于流域海拔较高处(海拔4 146 m)的研究区垭口站, 风吹雪现象较为显著, 因之造成的积雪重新分布极为严重. 垭口站风吹雪频发于冬季及初春融雪未发生时, 积雪在风速作用下迁移量较大; 而进入融雪期之后, 因气温上升、雪面融化以及再冻结, 风吹雪发生概率急剧减小. 风吹雪在积雪升华中占有较大比重, 2008年积雪期, 垭口站风吹雪升华估算值约占积雪升华(包括雪面升华)的41.5%.     

阿尔泰造山带花岗片麻岩穹窿的形成与演化

在中国阿尔泰造山带中,沿各区域热动力异常中心发育了巨大的混合花岗片麻岩穹窿。由变质围岩到混合花岗片麻岩,在地质产状、变形作用、变质作用、岩石学和地球化学等方面都表现出连续性和继承性的变化特点。可以划分为两个岩石系列:变质酸性火山岩—浅粒岩—浅色混合花岗片麻岩系列和千枚岩—云母片岩—黑云混合花岗片麻岩系列。以区域热动力异常为中心,形成了递增变质热穹窿—递进变质构造穹窿—混合花岗片麻岩穹窿这种具有密切成生联系、时空演化过程统一的三位一体的热—构造—片麻岩(Thermal—Structural—Gneiss)穹窿(简称TSG穹窿)。它们是在造山挤压缩短、沿区域热动力异常中心深部热流上涌和发生差异性塑性底辟隆起、剥蚀的过程中形成的。     

积雪对祁连山区黑河上游活动层热状态的影响研究

积雪对多年冻土活动层和近地表的热状态具有重要影响。然而,积雪对祁连山区黑河上游地区多年冻土热状态的影响机制尚不清楚,迫切需要可靠的野外观测数据进行定量研究。基于两个典型野外监测站点2012—2019年观测数据,分析积雪对表面能量平衡、5 cm地表热通量及活动层热状态的影响。结果表明：厚度约21 cm的积雪在秋冬季对活动层具有保温作用;2013—2018年,俄博岭（EB）和野牛沟（PT1）监测场,活动层厚度分别为61~86 cm和159~164 cm,平均活动层厚度分别为74.2 cm和162.1 cm。受积雪影响,相隔两年（2015—2017年）的活动层厚度变化达25 cm。定量分析了祁连山积雪对多年冻土热状态的影响,为未来祁连山相关研究提供重要资料。     

新疆季节性积雪对地表温度的影响

在气候变暖背景下,土壤热状态的变化正对土壤中发生的物理、化学以及微生物过程起着至关重要的作用。土壤热状态通常由气温主导,并受到植被、积雪、土壤性质等局部因素控制。积雪改变了大气与土壤之间的能量交换,对冷季土壤热状态起到了决定性作用。本文基于新疆地区中国气象局77个观测站点逐日的积雪深度、气温、地表温度(土壤0 cm处)数据,利用统计分析与数值模拟方法,综合探究了新疆地区季节性积雪对土壤温度的影响,同时揭示了新疆地区积雪对土壤热状态影响的原理机制。结果表明,2005—2020年新疆地区77个气象站点冷季地表温度、气温、积雪深度、地气温差在空间上的分布具有一致性。2005—2020年稳定积雪站的冷季(10月—次年3月)平均雪深为5.9 cm,平均气温为-4.6℃,平均地表温度为-1.3℃。而非稳定积雪站平均气温为1.4℃,平均地表温度为2.4℃。地气温差受积雪深度的控制,积雪每增加1 cm,地气温差增加0.26℃。拟合结果显示,气温每增加1℃,当积雪深度为5 cm时,地表温度增加0.57℃;当积雪深度为30 cm时,地表温度增加0.20℃。进一步选取典型稳定积雪站阿勒泰站开展了2008年积...     

极低级变质作用及其研究方法

近年来国际上极低级变质作用的研究进展包括综合运用了伊利石结晶度等各项指标 ,将极低级变质带划分为成岩带、近变质带和浅变质带 ,成岩带和近变质带又可进一步划分为低级成岩带、高级成岩带、低级近变质带和高级近变质带 ;研究了伸展背景、阿尔卑斯碰撞背景和增生背景下的极低级变质作用 ;进一步理解了矿物的转变过程 ,建立了变质泥质岩石的矿物反应系列。即变质泥质岩石的二八面体矿物反应系列 ,为蒙皂石—伊 /蒙混层 (I/S)—伊利石—白云母 ;对应变质镁铁质岩石的三八面体矿物反应系列 ,为蒙皂石—绿泥石 /蒙皂石混层 (C/S)—绿泥石。岩石微构造也发生同步变化 ;明确了广泛应用的伊利石结晶度的本质是雏晶大小的一种量度 ,也与晶格应变有关 ,主要受反应动力的控制 ;建立了系统的研究技术方法 ,包括野外采样方法、室内X光衍射法 (XRD)、透射电镜法 (TEM )、地质温度计、地质压力计、岩石学方法、同位素地质学方法等     

歙县—祁门断裂带南北两侧新元古代基底变质—变形差异及成因探讨

已有的研究对皖浙赣相邻区新元古代基底岩系中上溪群和历口群的相互叠置关系和内部层序认识上存在一定的分歧,同时野外地质现象和前人研究成果均表明了以歙县—祁门断裂带为界南北两侧基底岩系存在明显的变质变形差异。本文通过野外典型剖面及关键地区地质现象的观测,即歙县三阳坑倒转不整合和呈坎镇上汪村牛屋组与许村岩体之间的侵入关系,结合已有年龄数据分析,认为历口群应置于上溪群之上,牛屋组为该套基底岩系最底层;通过洽舍—寨西、虹关—板桥—溪口剖面和其他地点野外地质现象观察,结合部分岩相学的分析和已有资料,表明歙县—祁门断裂带北部以牛屋组为底,以上岩系表现为未变质或浅变质弱变形成层有序,南部则以井潭组为顶层,以下岩系表现为中等变质强变形片状无序。据已有的变形年龄,这种差异性变质变形主要是加里东构造事件的产物;造成这种现象的主要原因是：加里东期在江南造山带东段东南缘发生的陆内造山作用使得江山—绍兴断裂带北西发生了区域性动力变质及相应的变形,而歙县—祁门断裂带使由南往北的应力在南部岩系沿该断裂带向北逆冲的过程中得到了一定的削减释放,同时使较深部经受脆韧性变形和弱变质的岩层隆升遭受剥蚀,综合作用导致断裂带北侧较南侧处于一个弱变形环境,从而形成区域上的这种差异性变质变形。     

新疆北部地区季节性积雪密度变化特征分析

选取新疆北部地区季节性积雪期的定点站和典型区域,应用北疆20个气象站点观测资料和使用便携式测雪仪(Snow Fork),在不同地域、不同雪层和不同时间进行观测与测量,并且在积雪稳定期中的一次降雪过程对新雪密度变化过程中影响它的诸多因子进行观测,对新疆北部地区冬季季节性积雪密度变化特征进行的观测和分析.结果表明:雪面辐射热量和雪层内温度梯度对积雪密度起主要作用,变化主要是通过雪层内深霜和粗粒雪层的温度减小而实现的;在隆冬期全层积雪密度最大的为深霜层,入春2月下旬回暖期以后,由于雪层含水率的增加,季节性积雪密度最大层则为粒雪层.     

1961—2017年新疆积雪期时空变化特征及其与气象因子的关系

利用新疆89个地面站逐日积雪深度观测资料,研究探讨了1961—2017年新疆区域积雪期、积雪初日、积雪终日的时空变化规律,分析了北疆和天山山区积雪期的年代际和周期变化特征及其与气温、降水的关系.结果表明:新疆各地积雪期、积雪初日和终日存在明显的差异,积雪期以天山为界北多南少;从空间分布看,天山山区和新疆北部阿勒泰、塔城...     

天山—蒙古—兴安变质地区的变质作用及地壳演化

本区属于西伯利亚地块和塔里木—中朝地块之间的古生代陆间地槽,经历了由活动—稳定—活化解体—再稳定的演化过程,可分为两大变质旋回。在前震旦纪变质旋回中,先后发生了太古期、早元古期和晚元古期变质作用,它们的热流值表现为由高到低的旋回性变化。在古生代变质旋回中,加里东期和华里西期变质作用广泛发育,它们的变质作用类型表现为多样性的特点,变质带则是具有由北部和南部边缘向内部迁移的现象。     

一种新的煤变质类型

传统的煤变质理论认为,引起煤变质的地质作用通常为深成变质、动力变质、接触变质、区域岩浆热变质等。但是,青海煤田地质公司在和中国地质大学(北京)共同研究青海热水煤田煤变质问题时,发现上述煤变质类型均无法解释该区煤变质现象。因为这     

新沂城岗变质杂岩中几种矿物化学成分特征和形成条件

作者对城岗变质杂岩矿物进行了初步研究。提供了有关角闪石、黑云母、石榴石和斜长石的化学成份变化特点及其与变质作用的关系。用多种方法计算了结晶温度和压力。根据对黑云母—石榴石和斜长石—角闪石共生矿物对的测温以及用角闪石 AL~(TV)对 Si 变异图来区分压力.求得结晶度为570一620℃,压力为4.5—5.5千巴,该变质体的埋藏深度约17—20(km),相应的地热梯度为22—30℃/km 因此确认该变质体的变质矿物是在角闪岩相条件下形成的。     

NOAA卫星遥感与常规观测中国积雪的对比研究

利用30a来NOAA卫星遥感和常规观测的中国积雪资料,对比研究了二者在不同季节和不同年代的逐月积雪日数.研究表明:全年、秋季、冬季和春季全国64%以上地区卫星遥感与常规观测的月积雪日数显著相关,其中东北(包括内蒙东部)和北疆地区显著相关;华北和内蒙中部冬季相关最为显著;青藏高原相关程度明显偏低.值得注意的是,高原上无测站分布地区对于NOAA卫星遥感的高原空间平均年积雪日数影响不显著.NOAA卫星遥感与常规观测的青藏高原空间平均全年积雪日数未达到显著相关,二者年际变化存在一定差异.     

展望矿物学今后的发展方向

地质科学的研究任务基本上有两大内容:一是追溯地质现象的发展历史,一是推论地表以下的地质情况。两者都是要寻求和阐明地质体(岩石、矿物、矿石、古生物、地下水等)在时间和空间上的质和量的变化。而所有地质现象演变的基本原因是物质的能量的变化。地壳运动,岩浆和变质作用,风化和沉积现象,成矿作用等,无一不是由于能量变化所致。变化的结果就使物质的总能量达到与周围环境相适应的程度,即暂时的平衡状态。     

祁连山区冰沟流域积雪分布特征及其属性观测分析

以祁连山冰沟流域为研究区,通过在流域内布设花杆观测积雪深度,渊查了山区积雪分布情况;利用雪特性分析仪测量了区内积雪密度、介电常数、液念水含量等积雪参数,光谱仪测量了不同类型积雪的光谱特征,手持反照率测量计观测积雪表面反照率,带刻度手持放大镜测量积雪粒径,红外温度计和针式温度计测量雪层的温度和实地测量积雪属性.同时,在研究区内选择加强观测区挖雪坑,对雪层内部属性和雪剖面分层特性作了进一步研究,计算民流域内积雪等效密度;最后对试验中所使用的野外实测积雪的各种方法进行了评价.研究表明:山区积雪分布很不均匀,在阴坡山谷雪深最深,阳坡雪积累最少,即使在同一样区,积雪分布也小均匀;研究Ⅸ的积雪属于潮雪,体秋含水量在3%以下;不同粒径、类型和表面粗糙度的积雪反射率不同,验证了积雪光谱是雪颗粒、污染物和地面粗糙度的函数;积雪反照率随太阳高度角升高逐步降低,在没有新降雪的情况下,日反照率也逐渐降低;雪分层比较明显,雪下冰晶层发育良好.当深度达剑20 cm时,积雪具有保温作用;冰沟流域的积雪等效密度随时间和空间变化不大,经汁算为0.16 g·cm-3.     

新疆阿勒泰地区积雪变化特征及其对冻土的影响

依据新疆阿勒泰地区气象台站观测的1961-2011年最大积雪深度、 积雪日数资料与安装在库威水文站的雪特性站观测的积雪密度资料, 讨论了新疆阿勒泰地区积雪的变化特征. 结果表明: 阿勒泰地区近50 a来最大积雪深度变化均呈显著增加的趋势, 且西部最大积雪深增加趋势大于东部. 积雪日数变化较为复杂, 在空间分布上有差异, 位于最东面的富蕴和青河50 a来积雪日数呈减少趋势, 其余各站均为增加趋势, 且东部历年平均积雪日数略高于西部, 积雪日数的增加趋势比最大积雪深度增长得平缓. 2011年8月-2012年9月在阿勒泰额尔齐斯河上游库威水文站架设的雪特性站观测资料表明, 在额尔齐斯河源头高山区冬季积雪主要是空心化的密实化过程, 升华可能是其主要的物质损失过程, 引起升华的主要气象要素是气温、 风速和水汽压. 各站月最大冻结深度与海拔关系较为密切, 随海拔的增加而增大. 积雪20 cm厚是积雪对下伏土壤冻结影响的一个界限, 积雪厚度超过20 cm就有一定的保温作用; 积雪超过40 cm时, 气温变化对下伏土壤冻结的影响保持稳定, 冻结深度也达到稳定值; 但当积雪厚度超过70 cm之后, 冻结深度会再次发生变化, 可能是由于地温从下向上的影响或地温不能与气温交换而产生的又一次变化.     

全球变暖对中国区域积雪变化影响的数值模拟

对20km高水平分辨率区域气候模式(RegCM3)所模拟的全球变暖背景下,中国区域未来积雪变化进行了分析.检验了模式对当代(1961-1990年)积雪日数、积雪量、积雪开始和结束时间的模拟,结果表明:与观测相比,模式对这些变量均有较好的模拟能力,但模拟的积雪日数和积雪量偏多,积雪开始时间偏早,结束日期偏晚.21世纪末(2071-2100年)在IPCC SRES A2温室气体排放情景下,中国大部分地区积雪日数和积雪量将减少;积雪开始时间推后,结束时间提前,但在各个地区表现也有所不同,并在个别地区出现相反的变化.将中国区域分为东北、西北、青藏高原3个分区,结果显示:各分区平均积雪量均为减少,积雪开始时间推后,而积雪结束时间则都将提前,其中,青藏高原地区的变化最为显著.     

秦岭区域性高山积雪事件变化特征分析

为了研究秦岭高山积雪事件变化特点,利用秦岭陕西境内32个国家气象站1980—2016年度共37年高山积雪观测记录,统计分析5个或者5个以上气象站连续积雪日数≥3 d的区域性高山积雪事件、5个或者5个以上气象站连续积雪日数≥20 d的区域性长时间高山积雪事件、5个或者5个以上气象站连续积雪日数≥60 d的区域性稳定高山积...     

1981-2010年青藏高原积雪日数时空变化特征分析

全球气候变暖大背景下, 作为冰冻圈最为活跃和敏感因子, 青藏高原积雪变化备受国内外关注. 本文利用青藏高原(以下简称高原)1981-2010年地面观测积雪日数资料, 较系统地分析了近30年来高原积雪日数的时空变化特点. 主要结论如下: (1) 近30年内高原平均年积雪日数出现了非常显著的减少趋势, 减少幅度达4.81 d·(10a)^-1, 其中冬季减幅最为明显, 为2.36 d·(10a)^-1, 其次是春季(2.05 d·(10a)^-1), 而夏季最少(0.21 d·(10a)^-1); (2) 30年间, 积雪日数较少的年份多数出现在本世纪初10年内, 且2010年属于异常偏少年, 高原积雪日数在1997年左右发生了由多到少的气候突变; (3) 在空间上, 北部柴达木盆地及其附件区域部分气象台站观测的年积雪日数出现了不显著的增加趋势之外, 高原91.5%的气象站年积雪日数呈减少趋势, 且高寒内陆中东部和西南喜马拉雅山脉南麓等高原历年积雪日数高值区域减少最为明显; (4) 由于受到气象台站所在地理位置、地形地貌、地表类型、海拔高度、局地气候以及大气环流等综合影响, 高原平均年积雪日数的空间差异很大, 最多达146 d, 最少的则不足1 d, 平均仅为38 d, 其中高寒内陆中东部是积雪日数最长的区域, 而东南部海拔和纬度较低的干热河谷地区积雪日数最少.     

秦岭勉(县)略(阳)缝合带及南秦岭地块的变质动力学研究

将变质地质学与构造地质学的研究相结合,将造山过程与变质演化相结合,系统研究了勉(县)略(阳)缝合带的康县—高川段变质动力学特征及其与佛坪递增变质带的关系,认为该区变质作用时空演化特征表现为:不同构造环境同时出现不同类型的变质(如俯冲、拉张等),同一地带不同时期或阶段变质类型的叠加(如俯冲与碰撞),不同地段具差异抬升的历史等特征,从而导致变质类型在空间上的复杂性。这一结果也表明勉略带是一复杂的蛇绿构造混杂岩带,其内部不同的一系列构造岩片早期曾有不同的变质演化历史,后期经历了相似的变质叠加,最后在构造作用下差异抬升。该区变质作用演化可细分为4个阶段:主体发生于海西期并延续至印支早期的拉张变质作用阶段,晚海西—印支期俯冲变质作用阶段,印支晚期碰撞变质作用阶段和印支末期的热接触变质作用和动力退变质作用阶段。勉略缝合带康县—高川段不同岩片及佛坪递增变质带的PTt轨迹研究,揭示了它们不同的变质动力学演化及俯冲、碰撞、拆沉的构造演化过程和机制,也反映了缝合带是由不同层次、起源和环境的岩石经构造作用混杂而成,并经历了后期差异隆升剥蚀历史。