冰川加剧消融对我国西北干旱区的影响及其适应对策

西北干旱区是我国生态最脆弱的地区之一, 也是国家安全和生态安全的核心区.冰川是西北干旱区的"固体水库", 高山冰雪融水一直是当地赖以生存和发展的重要水源, 是该地区独特的绿洲经济的命脉.在气候变暖的大背景下, 西北干旱区冰川加剧消融退缩, 冰川数量和规模均呈减少趋势.未来冰川将进一步萎缩, 冰川融水对河流补给将有显著变化.冰川加剧消融已严重影响到该地区水资源变化格局、 农业可持续发展和生态系统稳定, 对现有水资源管理与灾害防治等对策与措施提出巨大挑战.应采取从转变经济发展用水和管理理念, 到提高适应冰川消融的水利建设、 加强防灾与预测技术研究等方面的积极探索适应对策, 以应对气候变暖背景下冰川加剧消融给西北地区带来的挑战.     

中国冰冻圈水文未来变化及其对干旱区水安全的影响

受气候变暖持续影响, 中国冰冻圈水文过程正在发生着显著变化。在梳理已有过去冰冻圈融水变化基础上, 重点分析了冰冻圈融水径流未来变化特点, 尤其是对冰川融水拐点及温升2 ℃阈值情况下, 到2050年和21世纪末, 冰川融水的可能变化进行了辨析, 进而研判了冰冻圈水文变化对流域、 重点是干旱区内陆河流域水安全的影响。研究表明, 中国未来大部分流域冰川融水径流总体呈现减少趋势, 并呈现冰川径流持续减少、 在不久的将来出现峰值和持续增加三种情况; 单条冰川融水可能会出现拐点, 而且拐点是否出现和出现的时间与升温速率和冰川面积大小有关; 在流域尺度上, 冰川覆盖率较大、 大型冰川面积占比较高的流域, 到2050年融水径流持续稳定增加; 冰川规模较小的流域, 冰川径流峰值早已出现; 介于上述两种情况之间的大多数流域, 冰川融水峰值在2020 - 2030年相继出现或变化呈现不显著增加或减少, 相对稳定; RCP情景温升2 ℃阈值下, 到21世纪末, 西北干旱区冰川融水量减少34% ~ 74%。冰冻圈水文变化导致水源涵养能力下降、 径流补给量减少、 对水资源的调节作用减弱、 流域径流变化幅度增加、 发生旱涝的风险增加、 春汛提前进而影响用水制度。     

冀西北地区一次大冰雹过程的双偏振雷达特征分析

利用常规气象资料、ERA5再分析资料以及雷达资料,对2022年6月10日发生在冀西北地区的一次大冰雹天气过程进行分析。结果表明:(1)此次冰雹天气发生在冷涡的东南象限、低空切变线前侧暖区,对流由局地的热力作用触发并在辐合线附近发展加强。(2)降雹过程可分为3个阶段,前2个阶段为2个不同的超级单体分别影响而形成,粒子相态识别结果主要为干冰雹粒子,雷达回波具有高反射率因子、低差分反射率因子、高相关系数和低差分相移率的特点;第3个阶段为2个超级单体合并后形成,除冰雹外还出现了局地的短时强降水,直径较大且数密度较多的大雨滴造成了短时强降水。(3)利用雷达反演的风场可以分析对流单体的动力结构,通过分析不同阶段单体的动力结构得到单体未来的移动方向与发展趋势,特别是垂直剖面中上升气流的强度对单体的发展趋势有重要指示意义。     

2020年1月19日新疆伽师MS6.4地震及余震序列定位研究

利用此次伽师地震序列震相数据,通过走时曲线得到震源区的初始一维速度模型。结合此速度模型,利用单纯形法测定了新疆伽师M S6.4地震参数。使用双差定位方法对伽师地震和M L≥1.8的297次余震事件进行了重新定位,得到结论:①伽师M S6.4地震参数为39.841°N、77.151°E、深度14.4 km。②伽师地震的破裂是非均匀、迁移的。主、余震整体分布呈“T”字型展布,主震位于“T”字底部,“T”字的横长竖短,多数余震向主震的正北方向延伸,余震整体呈近东西方向展布,东西方向长约40 km,南北方向长约20 km。前震、主震发生在震源区近南面的隐伏断层,可能是受塔里木盆地的阻碍,余震并没有向南发展,而是逐渐向北延伸至位于北面的隐伏断层,后又沿北面的断层向东发展。③通过序列整体分布呈“T”字型展布,初步判断伽师地震是一次共轭断层破裂事件。余震一边向主震正北方向发展,一边继续向东发展,表明发震断层是一条近EW向北倾断层,同时证明了塔里木盆地向北插入南天山。④地震震源深度主要集中在10~20 km,占73%,优势破裂深度在中地壳,中地壳积累和释放的能量居多。伽师地震位于塔里木盆地边缘,地表覆盖有7~8 km的低速沉积层。     

长白山天池火山近期气体地球化学的异常变化

气体地球化学监测结果显示,2002—2003年地幔来源CO2、He和CH4的含量出现明显的异常变化;2003年火山区深断裂型泉群逸出气体He的3He/4He比值都出现了异常升高,2004年该比值明显降低。热储型长白聚龙泉群逸出He中3He/4He比值2003年上升缓慢,2004年持续上升,其中逸出He中幔源He含量在2004年明显增加。2002—2004年天池火山区逸出气体及其He同位素异常变化与该区地震活动呈一定的对应关系,其中锦江泉群在2004年下半年地震活动趋势减弱后,异常明显减弱;而长白聚龙泉群在地震活动减弱后,异常反而明显增加,显示热储型泉群岩浆来源气体异常释放明显滞后于深断裂型泉点。上述异常特征对识别和判定火山区深部岩浆异常活动及预测未来火山地震可能有重要意义     

Mass Loss from Glaciers in the Chinese Altai Mountains between 1959 and 2008 Revealed Based on Historical Maps,SRTM, and ASTER Images

Mass loss of glaciers in the Chinese Altai was detected using geodetic methods based on topographical maps(1959), the Shuttle Radar Topography Mission(SRTM) Digital Elevation Model(DEM)(2000), and the Advanced Space-borne Thermal Emission and Reflection Radiometer(ASTER) stereo images(2008). The results indicate that a continued and accelerating shrinkage has occurred in the Chinese Altai Mountains during the last 50 years, with mass deficits of 0.43 ± 0.02 and0.54 ± 0.13 m a-1 water equivalent(w.e.) during the periods 1959-1999 and 1999-2008, respectively.Overall, the Chinese Altai Mountains have lost 7.06 ±0.44 km3 in ice volume(equivalent to-0.43 ± 0.03 m a-1 w.e.) from 1959-2008. The spatial heterogeneity in mass loss was potentially affected by comprehensive changes in temperature and precipitation, and had a substantial correlation withglacier size and topographic settings. Comparison shows that in the Chinese Altai Mountains glaciers have experienced a more rapid mass loss than those in the Tianshan and northwestern Tibetan Plateau(TP), and the mass balance of glaciers was slightly less negative relative to those in the Russian Altai, Himalaya, and southern TP.     

1970-2000年念青唐古拉山脉西段冰川变化

运用多光谱遥感资料监测冰川变化已成为冰川研究的有效数据源,分析了念青唐古拉山脉西段念青唐古拉山峰区1970年冰川及Landsat ETM (2000)解译的冰川分布.结果显示,念青唐古拉山峰区共有870条冰川,30 a来冰川面积减小了5.7%,冰储量减少了7%;其中,冰川面积1～5 km2的冰川退缩的贡献最大,占总面积退缩量的56.7%.念青唐古拉山东南坡与西北坡的退缩幅度稍有不同,东南坡冰川面积减少了5.2%,西北坡冰川面积减少了6.9%.西北坡的拉弄冰川长度减少了(305±36) m,年退缩率为(10.2±1.2)m·a-1,面积退缩为2.6%.当雄气象站的资料表明,冰川退缩主要受温度持续上升的影响,尤其是1985年以来的温度快速上升的影响.对处于西北坡冰川体积变化分析表明,冰川体积减少可能是导致纳木错湖水位上升、水量增加的重要因素.     

不同坡度草地含沙水流水力学特性及其拦沙机理

参照黄土区侵蚀降雨和坡面片蚀产沙特征,采用恒流泥沙输送装置模拟坡面上方来水来沙,探讨不同坡度草地含沙水流的水力学特性及其对上方来沙的拦蓄机理。结果表明,草地坡面的水流弗劳德数随坡度增大而增加,而阻力系数与坡度呈反势。按明渠水流的一般标准,不同坡度草地水流均为层状缓流。草地坡面拦沙效应随坡度增大而减小,且径流前期的减沙作用较后期更为显著。不同坡度草地坡面的出流泥沙平均直径和大颗粒(>10μm)泥沙含量均显著小于上方来沙,这说明草地的拦沙效应主要体现在对大粒径泥沙的拦蓄上。     

塔里木盆地南缘喀拉米兰河克里雅河流内流区近30a来的冰川变化研究

对1999年的喀拉米兰河-克里雅河流内流区的Landsat ETM+影像运用非监督分类、监督分类,雪盖指数域值法和比值域值法提取其中176条冰川的边界信息,并与目视解译结果进行定量比较,结果表明:比值域值法精度最高,达98.32%;将比值域值法提取1999年的冰川边界与1970年航测地形图勾绘的冰川边界进行叠加分析,得到整个流域29 a来的冰川变化信息.统计表明,流域冰川条数减少了0.6%,总面积萎缩了2.86%,总冰储量减少了3.10%,大多数冰川处于稳定状态.     

Effects of the grain-for-green program on soil erosion in China

Severe soil erosion is a serious environmental problem in China.In 1999 the Chinese government implemented the Grain-for-Green Program (herein referred to as the Program),a well rounded program of ecol...