1970-2009年纳木错湖泊面积扩张的遥感卫星观测证据及原因之商榷

基于不同时期的遥感影像、航测地形图和DEM, 运用GIS和RS技术对纳木错1970-2009年间湖泊面积变化进行了分析, 利用周边气象台站资料, 通过对纳木错湖面蒸发及降水、冰川融水、非冰川区径流补给的趋势性分析, 从流域水量平衡角度商榷了纳木错湖面扩张的原因. 结果表明: 近40 a来纳木错湖泊面积不断扩张, 尤其是近10 a来最为剧烈, 2001-2009年间湖面扩张超过50 km². 流域降水变化是纳木错湖泊面积扩张的直接原因, 另外伴随蒸发力下降, 湖面蒸发减少也是湖泊面积扩张的原因之一.     

Major Ion Geochemistry of Nam Co Lake and its Sources, Tibetan Plateau

The major cations and anions from lake water samples and its sources, including glacier snow, precipitation, stream, and swamp water in the Nam Co basin, central Tibetan Plateau, were studied. The concentrations of the major ions varied significantly in the five environmental matrices. Generally, the mean concentrations of most ions are in the order of lake water > swamp water > stream water > precipitation > snow. Rock weathering is the dominant process controlling the chemical compositions of the stream and swamp waters, with carbonate weathering being the primary source of the dissolved ions. The Nam Co lake water is characterized by high Na⁺ concentration and extremely low Ca²⁺ concentration relative to other ions, resulting from evapoconcentration and chemical precipitation within the lake. Comparison with the water chemistry of other lakes over the Tibetan Plateau indicated that Nam Co is located in a transition area between non-saline lakes and highly saline lakes. The relatively low concentration of total dissolved solids is possibly due to the abundant inflow of glacial meltwater and relatively high annual precipitation.     

西藏纳木错晚更新世以来古降水量变化及其环境响应

通过对西藏面积最大(1940km2)和海拔最高(4718m)的大湖-纳木错的调查,发现纳木错周缘有大面积分布的湖相沉积。U系法和14C法测年结果表明,纳木错沿岸湖相沉积的时代为晚更新世和全新世。根据纳木错周缘不同时代湖相沉积物的范围分布的变化,探讨了湖泊演化,计算出纳木错流域古降水量。研究结果,本区自晚更新世以来气候环境由湿润转向干旱,自全新世以来降雨量呈下降趋势。      

西藏纳木错晚更新世以来的湖泊发育

位于藏北高原东南部的纳木错是西藏面积最大 (192 0km2 )的湖泊和海拔最高 (4718m)的大湖。 19条剖面的水准测量结果表明 ,在纳木错沿岸 ,发育了拔湖 1.5～ 8.3m、8.3～ 15 .6m、14 .0～ 19.9m、18.7～ 2 5 .8m、2 6 .0～ 36 .9m和 38.3～4 7.6m等 6级湖岸阶地和拔湖 4 8m以上 (最高至 139.2m)的高位湖相沉积 ;在拔湖 2 7m以下 ,发育多达 8～ 30条的湖岸堤 ;而一条明显的湖蚀凹槽则集中出现在拔湖 17.5m～ 1     

西藏纳木错深水湖芯反映的8.4ka以来气候环境变化*

利用地震剖面仪和回声测深仪调查了纳木错大部分湖区的水深和沉积物厚度分布,并在湖区东部水深60m的湖盆利用PISTON采样器获得一个332cm长的钻孔。对该钻孔进行了12个 AMS ¹⁴ C年代测定,并进行了日历年龄校正和"碳库"效应估算,根据沉积物平均粒径建立了整个钻孔的深度-年代模式。对该钻孔进行了有机碳、总氮、正构烷烃、粒度、元素地球化学、碳酸钙和矿物等环境指标的分析,结果显示8.4ka以来湖区环境变化可以分为明显的3个阶段。早期约8400 ~6400aB.P. ,以温度缓慢下降为主,但在8100 ~7800aB.P.出现一次显著的冷干事件; 中期为6400 ~2900aB.P. ,其开始显示了温暖湿润的环境特点,在6000aB.P.左右出现最强的暖湿特征后其后期转向冷干,在3000 ~2900aB.P.达到寒冷和干旱的低谷,反映了新冰期时期的温度强烈下降和降水的分配不均; 晚期从2900aB.P. 到现在,尽管温度出现回升,但总体上显示了向冷干波动变化的趋势,期间第一次降温在 1800 ~1600aB.P. ,之后温度回升后在600 ~300aB.P.再次下降,前者反映了公元初期的降温,后者则是小冰期的反映。     

Summertime Thermally-Induced Circulations over the Lake Nam Co Region of the Tibetan Plateau

Performance of the fifth-generation Pennsylvania State University/National Center for Atmospheric Research Mesoscale Model(MM5) over the Lake Nam Co region of the Tibetan Plateau was evaluated based on the data from five surface observation sites in 2006. The interaction between two thermally-induced circulations(lake breezes and mountain-valley winds) was also investigated. The results show that MM5 could be used to simulate 2-m air temperature; however, MM5 needs improvement in wind field simulation.Two numerical simulations were conducted to study the effect of the lake on the local weather and wind system. The original land cover of the model was used in the control experiment, and the lake was replaced with grassland resembling the area surrounding the lake in the sensitive experiment. The results of the simulations indicate that the lake enhanced the north slope mountain-valley wind and the mountain changed the offshore flow direction at the north shore. During the day, a clear convergent zone and a strong upflow were observed over the north slope of the Nyainq?entanglha Range, which may cause frequent precipitation over the north slope. During the night, the entire area was controlled by a south flow.     

西藏纳木错流域冻土环境初步研究

利用在西藏纳木错流域念青唐古拉山北坡（NQN,海拔5 400 m）和西北保吉乡（BJ,海拔4 730 m）布设的两台带有四层土壤探头自动气象站(AWS)2005—2006年冬季10个月观测数据进行了统计分析。结果表明：观测期间NQN日及月平均气温均低于BJ,但变化幅度均小于BJ,土壤冻结时间比BJ长,两处的气温梯度为0.31℃/100 m。与安多月平均气温比较,推断NQN存在高山多年冻土。NQN大气—土壤及土壤内热传输速度快于BJ;冻结期内土壤中未冻水含量在0～-2.5℃时发生跃变且与土壤温度存在较好的线性关系;相同深度处NQN土未冻水含量较小。土壤温度日变化在0～40 cm深度处较明显,40cm深度以下变化很小,未冻水含量日变化在5 cm深度较明显,20 cm以下变化微弱。利用两观测点冻结深度（Df）与冻结积温（Tg）的良好相关建立模型,NQN为：Df n= 0.0016Tg+ 1.69,R2=0.9958;BJ为：Df b= 0.002 Tg+ 1.13,R2= 0.9424,并由此推断出两观测点最大季节冻结深度分别为1.69 m和1.13 m。     

西藏纳木错扎弄淌剖面10000年以来的沉积间断和环境变化记录

通过对西藏纳木错全新统扎弄淌组(Q₄lz)地层剖面的沉积特征观察,易溶盐、磁化率、粒度、碳酸盐、孢粉分析和14C年代测定等综合研究表明,扎弄淌组湖相地层沉积物记录了约自10000aBP以来的沉积间断和环境变化信息。资料显示该区自9010~8560aBP以来,气候从偏冷干到偏湿再转变为轻湿;在4870~2350aBP期间,气候从暖湿到温暖湿润,又从全新世气候适宜期转变为较湿润期。表明自全新世以来该区气候在逐渐变干的总趋势的基础上,经历了两次大的气候变化旋回,有过多次明显的冷暖与干湿波动。      

西藏纳木错第四纪湖相地层划分及纳木错群的建立

第四纪湖相地层剖面实测和水准仪测量表明,在西藏纳木错沿岸,发育有拔湖48m以下的6级湖岸阶地和拔湖48m以上最高至139.2m的高位湖相沉积。纳木错湖相或湖滨相沉积的铀系等时线年龄测定结果表明,高位湖相沉积形成于晚更新世早期,第六至第三级阶地则分别形成于晚更新世中期至晚期。14C法测年表明,第二和第一级阶地的形成时间介于13820～2350年间,属全新世。根据沉积相、岩相组合等特征,并结合同位素测年、微体古生物鉴定等资料,将该套地层命名为纳木错群,由上更新统干玛弄组和全新统扎弄淌组组成。     

纳木错流域冰川和湖泊变化对气候变化的响应

利用纳木错流域及其周边地区气象资料、地形图、遥感资料以及野外实地观测资料,对该流域过去37年来气候变化特征以及冰川、湖泊变化过程进行了分析.结果表明,自1970年以来,纳木错区域气温上升趋势明显,其中冬季升温幅度高于夏季;降水量变化冬、夏两季均呈增加趋势,但冬季增加量不显著.在整体升温的背景下,纳木错流域冰川整体呈退缩趋势.1970～2007年间,流域内冰川面积减少37.1 km~2,占流域冰川面积的18.2%,年变化率为-1.0 km~2/a.流域内扎当冰川和拉弄冰川末端GPS观测表明,1970～2008年间冰川末端分别退缩381.8 m和489.5 m,年均退缩量为10.3 m和13.4 m.1970-2007年间,纳木错湖面积增加了72.6 km~2,增加速率为2.0 km~2/a.1970-1991年、1991-2000年和2000-2007年三个阶段的年增加速率不断增大,分别为1.1、2.8、3.4 km~2/a;湖泊水在在夏季升高非常显著,与湖泊面积的扩张是一致的.