祁连山近期七一冰川融水径流特征分析

利用2006年8月1日-9月30日的实测水文数据,对"七一"冰川融水径流产汇流特征进行了分析,并揭示出该冰川日消融特征.通过对冰川融水量的估算以及径流模数的计算,并与过去的观测结果进行对比,表明近些年来"七一"冰川消融强度和消融量都在增大,而且2006年消融量为近几年观测的最大值.虽然不同年份消融量不一样,但"七一"冰川总的趋势是一直处于萎缩状态,随着全球变暖,"七一"冰川的萎缩可能将继续下去.通过对设立在沿冰川下游方向两个不同的水文断面进行对比分析,结果表明"七一"冰川融水径流在向下游运动过程中有部分水入渗为河谷潜流,观测期内两个相距不到2 km的水文断面间渗漏损耗占近1/3左右.     

青藏高原昆仑山求勉雷克塔格冰川春季表面温度空间变化特征及其影响因素北大核心CSCD

通过对2013年春季在青藏高原昆仑山求勉雷克塔格冰川上取得的冰川表面温度资料的分析,研究了该冰川表面温度空间变化特征及其影响因素.结果表明:该冰川表面(粒雪)温度在晴天时较多云或阴雪天时偏低,这可能与晴天时冰川表面吸收的部分热量用于粒雪消融而不是粒雪层升温有关;晴天时该冰川表面温度随海拔的升高而降低,其递减率值为0.58℃·(100m)-1,较自由大气的气温递减率值略偏低;晴天时,冰川表层粒雪层厚度对其表面温度具有重要的影响,二者之间呈显著的正相关关系,并且粒雪层厚度每增加10cm,其冰川表面温度会升高约0.46℃.结合青藏高原其他冰川表面温度的观测结果,揭示出当冰川表面存在消融时其表面温度日变化幅度较小,一般只有几度.     

祁连山中段摆浪河21号冰川区微气象特征及降水的环流驱动研究北大核心CSCD

山地冰川因具有高反照率、冰川风、逆温层及高值降水等特征而形成了独有的局地微气候,尤其是作为高值降水中心,对径流变化具有重要影响。本文基于祁连山中段北坡摆浪河21号冰川末端(海拔4 350 m)2020年9月2日—2021年8月28日的气象观测资料,开展了微气象特征分析,与临近不同海拔、下垫面的同期降水以及祁连山典型冰川区降水进行了比较,并对最大降水事件过程开展环流成因分析。研究发现:摆浪河21号冰川区气温超过0℃的天数有84 d,集中在5—9月;冰川风盛行,不同于其他冰川区的山谷风循环;天气主要以多云为主;入射与反射短波辐射月最大值分别出现在5月和4月。摆浪河21号冰川降水主要集中在4—8月,降水频次和强度均随着云量的增加而增加。观测年最大降水事件(2021年7月25—27日)属于局地对流降水,中高纬西北-东南向水汽输送为降水区提供了大量水汽;低层辐合和高层辐散、层结不稳定造成了强烈的暖空气上升,加之降水区位于槽后脊前不断有冷空气输入,冷暖交汇促使降水发生。     

祁连山七一冰川流域各类环境介质中多环芳烃的分布特征与来源研究

从祁连山七一冰川流域各介质中总共检测出2～7环的多环芳烃50多种,其中16种美国EPA优控物质中,只有二氢苊和二苯并[a,h]蒽没有被检测到.雪冰和冰川融水样品中相对富集3环和4环,雪冰不溶微粒和冰尘以及七一冰川周围表层土壤样品主要以4～6环为主,这是由PAHs自身的物理化学性质决定的.荧蒽/芘,菲/蒽比值表明,研究区检测出来的多环芳烃可能主要来自于化石燃料的高温燃烧,特别是煤的燃烧和机车尾气排放产生.大气污染传输与干湿沉降是七一冰川及其周围土壤中PAHs的主要输入途径.     

基于HJ-1数据的木孜塔格峰地区雪深时空变化

以木孜塔格峰地区为研究区,从不同坡度、坡向的样方内测量雪深和采集光谱,通过分析归一化差分雪盖指数（Normalized Difference Snow Index,NDSI）、反照率、HJ-1卫星的红外波段反射率与雪深的相关关系,建立了适用于HJ-1星的积雪深度反演模型,估算出2012年4月14日-25日木孜塔格峰地区的雪深时空变化,并结合实测数据进行验证。结果表明:反照率反演模型的复相关系数为0.992;通过NDSI阈值区分混合雪盖像元和积雪像元,雪深估测精度可达92.78%。冰川区的反照率、NDSI与海拔的相关系数分别为0.626和0.733,且高海拔带反照率值明显高于低海拔带的反照率值。受西风带降雪的影响,非冰川区的北坡雪深值较大;西坡、南坡次之;东坡最小,且雪深最大值出现在坡度约等于10°处。雪深估测的相对误差随着样地的坡度增大而增加,坡度为15°时相对误差较大。     

额尔齐斯河源区森林对春季融雪过程的影响评估

春季积雪融水是额尔齐斯河河源区最重要的水资源. 为探索森林对春季融雪过程的影响, 于2014年融雪期在额尔齐斯河河源区的卡依尔特斯河流域, 选择草地、林中空地和林下三种不同地貌条件, 分别观测积雪消融过程. 结果显示: 积雪消融过程中, 积雪深度和雪水当量的变化并不是同步的; 积雪深度的减小是持续发生的, 是新雪密实化作用的结果; 而雪水当量仅在日均空气温度高于 0 ℃ 时才出现快速的下降. 森林具有显著调节空气温度的功能, 三种类型观测点1.5 m处的日平均空气温度表现为草地>林下>林中空地, 其中, 消融期内草地的平均空气温度(-2.5 ℃)远高于林下(-5.4 ℃)和林中空地(-6.1 ℃); 森林的存在显著减小了空气温度的日较差. 草地、林中空地和林下积雪消融持续期分别为20 d、43 d和35 d, 消融期平均积雪消融速率分别为2.1 mm·d^-1、1.5 mm·d^-1和 1.2 mm·d^-1, 即: 草地>林中空地>林下. 另外, 单棵树对积雪的消融速率有极其重要的影响: 树冠外一定距离内积雪的消融速率约为树冠下积雪消融速率的2倍以上; 但由于树冠超过70%的降雪截留效应, 树冠正下方的积雪消融结束时间仍提前树冠外侧约10 d. 积雪的消融由空气温度和辐射强度共同决定: 当日平均空气温度<0 ℃时, 辐射强度对积雪消融影响较大, 消融过程可由空气温度和辐射强度共同描述; 当温度>0 ℃时, 单独的空气温度可直接反映消融速率的变化. 研究还发现, 该流域内积雪的消融主要发生在每天的14:00-19:00, 该时段内积雪消融量约占全天消融总量的50%以上, 这对流域内积雪洪水预报和水资源利用及管理具有重要的指导意义.     

昆仑山木孜塔格冰川反照率变化特征及其与粉尘的关系北大核心CSCD

以Landsat TM影像反照率反演结果和MOD10A1逐日反照率产品为主要数据源, 对其反照率遥感资料进行精度验证, 然后根据这两种遥感数据资料对木孜塔格冰川表面反照率的时空变化特征进行分析, 并探讨了反照率与粉尘的关系.结果表明： 从空间上看, 冰川表面反照率具有明显的空间变化特征, 其数值介于0.508~0.637;总体上反照率随着海拔升高而增大, 在海拔5 950 m以上, 由于有裸岩的存在, 反照率开始下降.从年际变化上看, 在2000-2009年间木孜塔格冰川反照率年际变化波动较大, 并呈微弱的上升趋势, 速率约为0.0025 a-1.反照率与微粒个数呈现负相关关系.     

油气形成过程中一个最明显的氧化还原反应实例--胡萝卜烷的形成

人所熟知的胡萝卜烷由胡萝卜素加氢构成,在转化中需要消耗大量的氢,因而整个过程是非常典型的氧化还原反应.模拟实验揭示:胡萝卜烷的形成需要充足的还原剂;即使环境并非属于氧化,如果缺乏还原剂,胡萝卜素也不能转化成胡萝卜烷;含有饱和环的甾萜类是良好的还原剂.在有机质成烃过程中自始至终都有氢或氧等杂原子的加入与脱除,因此氧化还原反应贯穿于成烃的全过程.在很多情况下自身很容易遭受氧化的胡萝卜素居然能够在某些环境中成为氧化剂,那么有机酸、醇、酮等非烃可以还原转化成烃就更不应质疑了.     

WRF模式制备的气象驱动数据在新疆喀依尔特斯河流域的验证

随着寒区水文模拟研究的深入,空间分布式模型的快速发展,迫切需求高分辨率的气象驱动数据.研究基于WRF模式动力降尺度和Micromet统计降尺度方法,制备了阿尔泰山额尔齐斯河源区喀依尔特斯河流域春季1 km分辨率气象驱动数据,并利用地面观测资料从小时尺度上对其进行了验证,为该流域春季分布式融雪径流模型做充分准备.结果表明:小时尺度上2 m气温、2 m相对湿度、10 m风速、地表接收的短波辐射和长波辐射的平均绝对误差MBE分别为0.43℃、-2.9%、3.7 m·s~(-1)、28.2 W·m~(-2)和-36.2 W·m~(-2),其平均均方根误差RMSE分别为3.81℃、18.2%、4.8 m·s~(-1)、163.5W·m~(-2)和52 W·m~(-2),与实测对比拟合的R~2分别为0.84、0.32、0.03、0.7和0.3.在小时尺度上,2 m温度和地表接收短波辐射的模拟结果比较理想,可以用于高时间分辨率水文模拟.     

青藏高原雪冰中正构烷烃的组成特征及其环境意义

研究了青藏高原的祁连山七一冰川、东昆仑山玉珠峰冰川、唐古拉山小冬克玛底冰川以及念青唐古拉山羊八井地区古仁河口冰川雪冰样品中自然来源和人类活动排放产生正构烷烃的含量变化及其分子组合特征。结果表明,正构烷烃的含量从青藏高原东北部到南部依次减小,与高原南部的达索普冰川、阿尔泰山的Belukha冰川和Sofiyskiy冰川没有数量级上的差别,但是都高于格陵兰冰芯记录,表明亚洲大陆冰川雪冰中人为来源和自然来源的正构烷烃具有比格陵兰冰芯较高的负载量。正构烷烃的分布特征表明,它们主要来自高等植物蜡和化石燃料燃烧的产物,低等生物贡献很小。生物来源的正构烷烃在总正构烷烃中的百份含量低于人类活动排放产生,表明快速的工业化发展已经影响到青藏高原冰川中有机污染物的组成变化。从青藏高原中南部到东北部,∑nC21^-／∑nC22^＋和（nC15＋nC17＋nC19）／（nC27＋nC29＋nC31）的比值依次降低,正构烷烃的碳优势指数（Carbon Preference Index,CPI）值逐渐升高（玉珠峰受人为影响严重除外）,说明从高原中南到东北部,高等植物和陆生植物的贡献增大,海洋中的菌藻类低等生物和水生生物贡献减小。