2017年, 第39卷, 第3期　刊出日期：2017-06-25

  

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  冰川冻土. 2017, 39(3): 0-0.

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  冰川冻土. 2017, 39(3): 0-0.

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冰冻圈与全球变化
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  下垫面蒸发和云中凝结分馏对降水稳定同位素影响的数值试验——空间分布的比较

  章新平, 关华德, 张新主, 张婉君, 姚天次

  冰川冻土. 2017, 39(3): 455-468. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0052

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  利用稳定同位素大气水平衡模式（iAWBM），在一个水平衡和水稳定同位素平衡的框架下以及在相同的气象驱动下，模拟在不同的下垫面蒸发和不同的云中凝结分馏条件下降水中稳定同位素效应的空间分布特征，并通过与GNIP实测数据的比较以及模拟试验结果之间的相互比较，揭示云中的稳定同位素分馏和从下垫面蒸发的水汽同位素δ_e对降水中稳定同位素变化的可能影响，增进对全球水循环中稳定同位素效应的理解和认识。结果显示：iAWBM的4个模拟试验均很好地再现了全球降水中平均δ¹⁸O和平均δ¹⁸O季节差的空间分布特征；很好地模拟了降水同位素的温度效应、降水量效应的分布特点以及全球的大气水线MWL；比较而言，平衡分馏假设下模拟的全球降水中平均δ¹⁸O的空间分布与根据GNIP数据得到的实际空间分布以及模拟的全球MWL与实际MWL最接近，且模拟效果亦最好；动力分馏假设下模拟的降水中δ¹⁸O平均季节差的空间分布与根据GNIP数据得到的实际分布之间的相关程度较好，且拟合水平明显提高；在动力分馏和δ_e季节性的假设下，iAWBM再现全球δ¹⁸O-T和δ¹⁸O-P相关关系空间分布的能力较强。
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  下垫面蒸发和云中凝结分馏对降水稳定同位素影响的数值试验——时间变化的比较(以长沙降水同位素为例)

  章新平, 关华德, 张新主, 张婉君, 姚天次

  冰川冻土. 2017, 39(3): 469-478. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0053

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  利用稳定同位素大气水平衡模式（iAWBM）的模拟数据，分析了在不同的下垫面蒸发和不同的凝结分馏条件下降水中δ¹⁸O的时间变化、降水量效应、负温度效应和大气水线。并通过与长沙站5年实测数据的比较以及模拟试验结果之间的相互比较，揭示下垫面蒸发水汽中稳定同位素的季节性变化和云中稳定同位素分馏对降水中稳定同位素变化的可能影响，增进对季风区水稳定同位素效应的理解和认识。iAWBM给出的4个模拟试验均很好地再现了监测站降水中δ¹⁸O的时间变化，模拟出季风区降水中稳定同位素在暖半年被贫化、在冷半年被富集的基本特点。与平衡分馏相比，动力分馏下降水中稳定同位素被贫化的程度加强、季节差和离散程度减小；由下垫面蒸发水汽中稳定同位素δ_e季节性变化所引起的降水中稳定同位素的变化在不同季节完全相反：在长沙，暖半年降水中δ¹⁸O更低，冷半年降水中δ¹⁸O更高，使得降水中稳定同位素季节差和离散程度增大。4个模拟试验均很好地再现了季风区的降水量效应和负温度效应。与平衡分馏相比，动力分馏下模拟的降水量效应和负温度效应的斜率相对较小；δ_e季节性变化导致模拟的降水量效应和负温度效应的斜率增大。利用iAWBM，模拟出季风区湿热气候条件下的MWL。动力分馏以及δ_e季节变化均使模拟得到的MWL的斜率和截距减小。
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  北极Ny-Ålesund地区气候特征初步研究

  王树杰, 丁明虎, 孙维君, 卞林根, 逯昌贵, 效存德, 魏婷, 张东启, 张通, 王叶堂, 窦挺锋

  冰川冻土. 2017, 39(3): 479-489. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0054

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  使用中国北极黄河站、德法联合AWIPEV站和挪威NPI站自动气象观测资料，对Ny-Ålesund地区近年来的气候特征进行了分析研究。结果表明：2005-2014年期间Ny-Ålesund地区年均气温为（-3.3±0.7）℃；该地区过去40 a间的升温速率为（0.76±0.29）℃·（10a）^-1，是同期全球升温速率（0.17±0.03）℃·（10a）^-1的4~5倍。2005-2014年期间年均相对湿度为（75.9±1.0）%，月均相对湿度的最高和最低值分别出现在8月和4月，比月均最高和最低气温滞后一个月；年均比湿为（2.5±0.1）g·kg^-1，比湿上升速率为（0.14±0.12）g·kg^-1·（10a）^-1（1994-2010年）。2005-2014年期间年均气压为（1 008.2±2.1）hPa，5月平均气压最高，12月平均气压最低，气压日变化呈双峰双谷型。该地区风力较弱，2006-2013年间年均风速仅为（3.3±0.3）m·s^-1；由于受Svalbard群岛冰帽和冰川等地形特征的影响，Ny-Ålesund地区全年盛行东南风。该地区气候表现出典型的极地海洋性气候特征，冬季冰雪-夏季高寒苔原的特殊下垫面特征对其天气气候也有重要影响。
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  基于文献记录的黑河流域历史时期旱涝特征分析

  唐霞, 张志强

  冰川冻土. 2017, 39(3): 490-497. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0055

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  流域的旱涝灾害特征及其变化规律是流域水资源演变研究的重要内容。利用历史文献资料重建了西北内陆河黑河流域公元0-1949年的旱涝灾害等级序列，结合滑动平均、小波变换处理等方法，探讨了流域历史时期旱涝等级的频数特征、旱涝变化的周期特征及其与气候冷暖和人类活动之间的关系。对公元1000年以后的旱涝灾害规律进行分析，结果表明：流域存在5个旱灾高发阶段（1230-1270年、1430-1530年、1640-1760年、1860-1890年、1900-1940年），3个涝灾高发期（1650-1690年、1730-1790年、1830-1910年），并呈现出旱涝灾害频发的态势；1000-1949年期间，流域旱涝灾害存在4个准周期变化，对比发现这与太阳黑子活动等环境变化周期有紧密的联系；1580年以前，气候冷暖是影响旱涝灾害发生的主要因子，但16世纪以后，旱涝灾害交替频发，很可能是人类活动加剧了该现象。所以，定量辨析自然因素和人类活动对流域旱涝灾害的影响将是未来研究的重点方向。
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  鄂尔多斯高原西南部清代霜雪灾害研究

  马晓华, 赵景波, 温震军

  冰川冻土. 2017, 39(3): 498-504. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0056

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  通过对鄂尔多斯高原西南部清代文献资料的搜集、整理和定量分析，研究了该区霜雪灾害等级、阶段、时空变化、周期及其成因。结果表明，鄂尔多斯高原西南部共发生霜雪灾害57次，其中轻度10次，中度43次，重度4次。灾害变化可分为1644-1733年、1734-1783年、1784-1833年、1834-1863年及1864-1912年等5个阶段。时间上，灾害主要发生在秋末冬初和初春；空间上，灾害主要分布在银川、中卫、平罗、永宁、盐池和定边，共6个地区。同时，小波分析结果表明，灾害存在着4个明显的发生周期，即3 a、6 a、27 a和58 a的周期。降雪或寒流引起的气温骤降至0℃以下是造成鄂尔多斯高原西南部霜雪灾害发生的主要原因。
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  辽宁省地温场结构及变化特征

  龚强, 汪宏宇, 朱玲, 徐红, 顾正强, 晁华, 蔺娜, 沈历都

  冰川冻土. 2017, 39(3): 505-514. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0057

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  以辽宁省为例，采用统计分析方法，根据辽宁省61个气象站1951-2013年0~320 cm地温资料，分析了季节性冻土区地温场结构和变化特征。结果表明：地温最冷月出现时间随着深度增加而推后，辽宁各地浅层地温最冷月基本均为1月，深层地温最冷月为1-5月，深度越深温度越高。地温最热月出现时间也随深度增加而推后，浅层地温最热月为7、8月，深层地温最热月为8-10月，深度越深温度越低。越深层地温受地表影响越小，320 cm深度与地表的月平均最大温差达到19℃左右，40 cm深度与地表的月平均最大温差仅在8℃左右。随着深度增加，地温的季节变化减小，沈阳320 cm深度地温年内温差不足8℃。5~80 cm深度3-8月为储能期，160 cm深度5-9月为储能期，320 cm深度6-10月为储能期。越接近地表，地温日变化越显著，40 cm以下深度基本可以忽略日变化。沈阳地温升高程度大于气温，以向大气输送热量为主。地表最冷月变暖率明显大于最热月，但随着土层加深各土层最冷月、最热月变暖的程度无明显规律。深层地温的年际变化有时会受到更深层热源的非气候扰动。地温变化对气候、冻土区域工程等的影响不容忽视。
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  基于MODIS的青藏高原逐日无云积雪产品算法

  邱玉宝, 张欢, 除多, 张雪成, 于小淇, 郑照军

  冰川冻土. 2017, 39(3): 515-526. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0058

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  青藏高原积雪对高亚洲地区水和能量循环起着重要的反馈和调节作用，其变化影响着融雪性河流流量，对下游水资源和经济活动具有重要影响。中分辨率成像光谱仪（MODIS）具有较高的时空分辨率，被广泛应用于积雪遥感动态监测，然而光学遥感积雪受云层影响严重，且青藏高原地区水汽分布不均，局地对流活跃，积雪的赋存时间变化快，这给高原地区逐日积雪监测及其气候学制图带来挑战。在考虑青藏高原地形和积雪分布特征情况下，结合现有的云覆盖下积雪判别算法，采用8个不同方法的组合，逐步实现MODIS逐日无云积雪算法。选取2009年10月1日-2011年4月30日两个积雪季为研究期，并采用145个地面台站观测雪深数据对去云算法各步骤过程开展精度验证，结果表明：当积雪深度>3 cm时，逐日无云积雪产品总分类精度达到96.6%，积雪分类精度达83%，积雪判对概率（召回率）达到89.0%，算法可实现青藏高原地区逐日无云积雪动态监测和积雪覆盖气候学数据重建，对高亚洲地区的水、生态和灾害等全球环境变化影响研究具有重要的意义。
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  河西走廊东部结冰初、终日气候特征

  杨晓玲, 陈海贝, 丁文魁, 王鹤龄

  冰川冻土. 2017, 39(3): 527-533. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0059

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  利用1961-2015年河西走廊东部5个气象站点结冰初、终日观测资料和地、气温资料，采用现代气候诊断分析方法，分析了河西走廊东部结冰初、终日的时空变化特征以及结冰初、终日与地、气温的关系。结果表明：受海拔、地形地势、植被覆盖和地表岩性等影响，在空间分布上，结冰初日为山区最早，荒漠区次之，绿洲平原区最晚；结冰终日为山区最晚，荒漠区次之，绿洲平原区最早；各地结冰初、终日存在一定的异常性，正常结冰初、终日的年份概率均在60%左右，偏早和特早结冰初日以及偏晚和特晚结冰终日的年份概率均在20%左右，结冰初、终日与气温的异常年份有较好的对应关系。在时间变化上，结冰初日呈推迟趋势，结冰终日呈提早趋势，结冰初日推迟的幅度比结冰终日提早的幅度更大；结冰初、终日时间序列均分别存在10~12 a、8~10 a的准周期变化。结冰初、终日与地、气温和海拔具有极显著相关性，地、气温每升高1℃，结冰初日分别推迟约3.0 d、3.5 d，结冰终日分别提早约4.2 d、4.9 d；海拔每升高100 m，结冰初日提早约1.8 d，结冰终日推迟约2.5 d；结冰终日对气候变暖和海拔变化的响应程度比结冰初日更敏感。
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  呼和浩特近50a短时强降水统计特征

  马素艳, 李林惠

  冰川冻土. 2017, 39(3): 534-539. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0060

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  利用呼和浩特市1961-2010年6个国家气象观测站逐小时降水量资料，应用数理统计、滑动平均和M-K突变检验分析了呼和浩特市短时强降水时空分布特。结果表明：呼和浩特市短时强降水频次的空间分布不均匀，主要分布在呼和浩特市南部及山脉迎风坡；呼和浩特市短时强降水具有明显的季节变化和日变化特征，短时强降水频次最高在7月下旬和8月上旬，最容易发生在午后至傍晚，年代和年变化显示20世纪90年代为正距平，1993年之后，呼和浩特市短时强降水次数呈上升趋势，1997年通过显著性检验水平临界线，即呈明显上升趋势，1998年达到峰值。
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  秦岭东部牛背梁自然保护区巴山冷杉树轮宽度与气候因子的关系

  秦进, 白红英, 翟丹平, 王俊, 李书恒, 黎斌

  冰川冻土. 2017, 39(3): 540-548. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0061

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  基于树木年代学方法，通过响应分析与回归分析对秦岭东段主脊牛背梁自然保护区巴山冷杉（Abies fargesii）树轮宽度所蕴涵的气候意义进行探讨。结果表明：巴山冷杉年轮宽度标准化年表和差值年表的各项特征值较高，反映树轮资料包含较强的环境信息；归纳相关分析结果，发现春夏季气温是树木径向生长的主导因子，当年1-8月不同时段的平均气温普遍对巴山冷杉生长有促进作用，其中1-2月平均气温对树木生长的影响最为显著，而前一年10-11月平均气温的“滞后作用”不可忽略。降水不是该区巴山冷杉生长的主要限制因子，但当年1-2月的降水过多会导致组织生长减缓；回归模型能较好模拟年轮宽度与气候因子之间的关系，据此结合极宽、极窄轮出现年份的气候状况印证了巴山冷杉树轮宽度年际变化是生长季初期气温、降水相互制衡、共同作用的结果，并推测巴山冷杉林带位置有向高海拔迁移的可能。为秦岭植被生长在气候变化过程中的生态模式演变研究提供一定的依据。
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  黄河源区玛曲段末次冰消期古洪水事件及其光释光测年研究

  陈莹璐, 黄春长, 张玉柱, 郭永强, 周亚利, 査小春, 庞奖励, 石彬楠, 刘雯瑾

  冰川冻土. 2017, 39(3): 549-562. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0062

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  通过对黄河源区玛曲段河谷开展野外考察，在太吾若（TWR）发现典型的古洪水滞流沉积剖面。根据野外沉积学宏观特征判别，并结合粒度分布、磁化率、地球化学元素和石英颗粒微形态特征等室内实验分析测定结果，准确鉴别出TWR剖面所夹一组多层洪水滞流沉积物（SWD），属典型的河流洪水在高水位滞流环境下沉积的悬移质泥沙。结果表明，TWR剖面古洪水SWD和现代洪水SWD沉积学分类为沙质粉沙，现代土壤为黏土质粉沙，现代风成沙为中沙。古洪水SWD粒度自然分布频率曲线为正偏，呈单峰，主峰高且峰值集中，分选性良好。古洪水SWD和现代洪水SWD磁化率较低，介于现代土壤和现代风成沙之间，化学元素明显区别于现代土壤和现代风成沙，表明它们尚未受到风化成壤作用影响，为古洪水悬移质快速沉积形成的滞流沉积物。石英颗粒微形态特征的分析表明，古洪水SWD和现代洪水SWD石英颗粒表面分布明显的三角痕、V形坑、撞击坑和凹面等水成沉积物的典型特征，属于河流沙类型。采用单片再生剂量法（SAR）光释光技术测年，证明在13.6~13.0 ka BP，黄河源地区经历了一期多次的大洪水事件，发生时段对应末次冰消期向全新世转折的时期，与欧洲和格陵兰冰芯记录末次冰消期中的Bolling/Aellrod暖期相对应，此时青藏高原地区冰川大规模消融，这期古洪水事件正是流域内冰融水大量下泄汇入黄河而形成的大洪水。
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  青海省太阳辐射强度时空变化特征分析

  保广裕, 张静, 周丹, 马守存, 刘玮

  冰川冻土. 2017, 39(3): 563-571. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0063

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  利用西宁、刚察、格尔木、玉树和玛沁5站的1971-2014年逐日总辐射资料和青海省50个气象台站的温度、降水和日照时数等气象资料，分析了太阳辐射量与气象要素的内在关系，建立了无辐射观测资料地区的太阳辐射推算方法，并根据推算出的各气象站点太阳辐射量，分析了青海省全境太阳辐射量变化规律及分布特征。研究结果表明：青海省年太阳总辐射量在5 668~7 091 MJ·m^-2之间，由西北向东南逐渐递减，全省年太阳总辐射量超过6 000 MJ·m^-2的有42个站点，占全省总站点的84%。太阳总辐射量在春、夏季自东南向西北部逐渐增加，在秋季自西北向东南部逐渐减小，冬季全省各地差异较小。青海省4-8月的太阳辐射量最强，旬太阳辐射量主要集中在3月上旬-10月上旬，周太阳辐射量主要集中在第12周-第43周。青海省太阳日辐射变化趋势均呈抛物线型，早晨和傍晚辐射值较低，日出后开始呈上升趋势，北京时间13：00左右达到最高值后开始下降。日辐射持续时间从3月开始增加，9月开始减少。
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  基于SEBS模型和Landsat 8数据的黑河下游蒸散发时空特性分析

  金学杰, 周剑

  冰川冻土. 2017, 39(3): 572-582. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0064

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  对黑河下游地区蒸散发量的估算及其时空特性的研究，有助于进一步了解流域水循环，合理利用水资源，防止生态环境进一步恶化。利用SEBS模型估算了黑河下游额济纳绿洲2014年15天的日蒸散量，将SEBS估算的日蒸散与不同下垫面5个站点的EC实测值进行对比，其均方根误差和确定性系数分别为1.2 mm、0.85（5个站点），0.5 mm、0.96（2个站点），表明SEBS模型的结果是合理的，可以适用于黑河下游额济纳绿洲地区的地表蒸散量的估算。同时分析了黑河下游蒸散发的时空变化规律，结果表明，黑河下游额济纳绿洲地区，蒸散发在时间上存在明显的季节变化规律：夏季 > 春季 > 秋季 > 冬季；空间上呈现明显的沿河分布的趋势。不同土地覆被类型蒸散发有相似的季节变化特征，但其季节变化幅度并不相同，规律为：水体 > 耕地 > 灌丛地 > 草地 > 裸土地 > 沙地。
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  基于机器学习模型的青藏高原日降水数据的订正研究

  陈浩, 宁忱, 南卓铜, 王玉丹, 吴小波, 赵林

  冰川冻土. 2017, 39(3): 583-592. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0065

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  选择了5种机器学习模型，即k最近邻方法（KNN）、多元自回归样条方法（MARS）、支持向量机（SVM）、多项对数线性模型（MLM）和人工神经网络（ANN），利用海拔、相对湿度、坡向、植被、风速、气温和坡度等因子订正ITPCAS和CMORPH两种常用的青藏高原日降水数据集。五折交叉验证表明，KNN的订正精度最高。在三个验证站点（唐古拉、西大滩和五道梁）的误差分析，以及对青藏高原年降水量的空间分析均表明，KNN对CMORPH的订正效果显著，对ITPCAS在局部区域有一定订正效果，ITPCAS及其订正值的降水空间分布准确度高于CMORPH的订正值。主成分分析法表明降水订正是气象和环境因子综合作用的结果。
寒区科学与技术
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  黄土-泥岩接触面滑坡滑带土力学特征研究

  谌文武, 刘伟, 林高潮, 孙冠平, 吴玮江

  冰川冻土. 2017, 39(3): 593-601. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0066

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  滑带土是滑坡形成过程中形成的一层结构性较差的土体，是滑坡的重要组成部分。其物理力学性质、微观结构与滑坡的形成以及后期运动特征密切相关。黄土-泥岩接触面滑坡是按照滑坡地质成因划分的一种上层黄土、下层泥岩的具有“双层异质”结构的滑坡。此类滑坡由于在滑动中具有缓动低速的特点，往往早期不易被发现，发现时已造成了严重的危害。采用GDS三轴仪对天水地区花南村滑坡、半山村滑坡和咀头村滑坡三个黄土-泥岩接触面滑坡的滑带土力学性质进行研究，结合滑带土微观结构特征，分析黄土-泥岩接触面滑坡滑带土的力学变化特征及其变形内在机理。研究发现：滑带土中大量存在被黏土颗粒包裹的大颗粒，这些大颗粒在滑带土变形过程中经历错位、滑移等过程后，大颗粒进一步滑移受到黏土质限制，导致黄土-泥岩接触面滑坡滑带土在宏观上表现出应变硬化的典型特征。此外，剪切中孔隙水压力无法及时消散也是此类滑坡变形的重要特征之一。应变硬化造成滑带土在滑动中强度未出现残余值而导致滑坡处于持续运动中，能量的释放方式属于缓慢释放型。因此该类滑坡滑动具有缓动低速的特性。
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  纳米硅对冻结黏性砂土强度影响试验研究

  胡凯, 陈晓清

  冰川冻土. 2017, 39(3): 602-608. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0067

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  对加入1%纳米硅的黏性砂土进行温度-2℃、围压0.3~18 MPa的常规三轴压缩试验。试验结果表明：掺入纳米硅的冻结黏性砂土强度明显提高，在σ₃=3 MPa时强度提高甚至达到130%。将强度随围压的变化分成三个阶段：强化阶段，压融阶段，残余阶段。试验应力-应变曲线具有应变软化特性，修正的Duncan-Chang双曲线模型与其吻合良好。通过对修正的Duncan-Chang双曲线模型进行微分，分析得到初始切线模量随围压的变化可分成强化、压融和残余三个阶段。
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  降水对陇西黄土滑坡的诱发作用及时空影响分析

  魏林森, 丁宏伟, 王婷, 康亮, 张凌鹏, 王国亚

  冰川冻土. 2017, 39(3): 609-615. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0068

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  以现场调查、试验测试数据为依据，从降水（主要指大暴雨或连阴雨）改变地形地貌促使滑坡形成、改变滑坡土的成分构成、改变滑坡的土体结构及稳定性、改变滑坡土的力学强度4个方面阐述了对黄土滑坡的诱发作用。选择典型城市的系列降水资料及发生滑坡数量，从多年降水、年内降水过程及降水的空间变化3个方面阐述了对黄土滑坡的时空影响。年际上，同一区域滑坡发生的频次与多年降水过程呈现良好的相关性，存在丰水年发生滑坡次数多、规模大而枯水年发生滑坡次数少、规模小的规律，丰水年发生滑坡数量一般是枯水年的3~5倍、平水年的1~2倍；年内滑坡集中出现于6-9月份和2-3月份，占全年滑坡数量的80%以上；不同区域，年降水量及降水强度越大，黄土滑坡发生频率越高，规模也越大；自东南向西北，随着降水量及降水强度的递减，依次划分为黄土滑坡强发育区、较强发育区和一般发育区。
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  基于SRTM DEM的地形起伏度对天水市黄土滑坡的影响分析

  宿星, 魏万鸿, 郭万钦, 王思源, 王国亚, 吴玮江, 叶伟林

  冰川冻土. 2017, 39(3): 616-622. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0069

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  以天水市辖区30 m分辨率的SRTM DEM数据为基础，首先利用GIS空间分析模块中邻域统计分析法，依次选取2×2、3×3、4×4、…、28×28、29×29、30×30共29个矩形邻域分析窗口，运用均值变点分析法进行最佳计算单元的计算分析。结果表明：12×12的网格大小（12.96×10⁴ m²）为曲线突变的拐点，作为曲线由陡变缓的阈值，确定12×12的网格大小（12.96×10⁴ m²）为研究区地形起伏度计算的最佳单元，生成研究区地形起伏度分级图。进而采用确定性系数法（CF）、证据权法、信息量法和条件概率法对研究区发育的黄土滑坡灾害与地形起伏度之间的相关关系进行了定量分析。研究结果表明，区内地形起伏度影响因子层中地形起伏度60~120 m的分级因子层为黄土滑坡灾害的易发因子层，而其中60~90 m区间的值最大，为黄土滑坡灾害的优势因子区间，对滑坡的响应最敏感。
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  冻融循环条件下水泥固化铅污染土强度模型研究

  王强, 尹钰婷, 崔进杨, 汤瑞

  冰川冻土. 2017, 39(3): 623-628. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0070

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  以冻融循环条件下水泥固化铅污染土为研究对象，通过室内试验研究冻融条件下水泥固化铅污染土的抗压强度特性。试验结果表明：水泥固化铅污染土的强度随水泥掺量增大而增大，随冻融循环次数的增加先略微增加，达到峰值后，随冻融循环次数的增加而快速减小，最后趋于稳定。随着冻融循环次数的增加，不同铅离子浓度的固化铅污染土的强度损失量不同，并表现出在相同水泥掺量下，铅离子浓度为0.5%的固化污染土抗压强度损失量最小。通过回归分析，建立了水泥固化铅污染土强度随冻融循环次数变化的预测模型，为实际工程提供理论参考。
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  温度影响下膨胀土强度的试验研究

  翟聚云, 卫国祥, 郝晓, 马明江, 言志信

  冰川冻土. 2017, 39(3): 629-633. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0071

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  通过对河南平顶山膨胀土温度影响下的抗剪强度试验，揭示了膨胀土的强度随温度、含水量、干密度、压力等参数变化的规律。结果表明：相同压力作用下膨胀土强度随含水量不同有较显著的变化，随含水量增加而减小。但当含水量增加到一定程度，强度不再随压力而变化，即内摩擦角为0。当含水量较高时，温度影响显著，相同压力、含水量和干密度情况下，液相为全液体时，随温度的升高抗剪强度增大；当液相有部分结冰时，其规律与干密度的大小有关。含水量较小时，压力较小情况下，温度对抗剪强度影响不明显。
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  深厚冲积层人工冻土蠕变参数的模糊遗传反演

  姚亚锋, 荣传新, 程桦, 徐广舒

  冰川冻土. 2017, 39(3): 634-640. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0072

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  冻土的蠕变特性对深井冻结法施工至关重要。针对某矿区人工冻土在-5℃、-10℃、-15℃和-20℃下进行单轴抗压强度试验，发现冻土的抗压强度受冻结温度变化影响，两者间为线性反比例关系。通过小生境原理对传统的遗传算法作模糊随机改进，给出模糊遗传算法的步骤思路，进而运用该算法反演冻土蠕变模型中的参数值，获得各温度下的蠕变模型。试验结果表明：蠕变模型计算值在蠕变各阶段与试验值吻合较好，准确反映了冻土蠕变的整体规律。可见，模糊遗传算法能有效反演蠕变参数，较传统方法更符合工程实际。
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  基于多普勒天气雷达的冰雹云早期识别与预警方法研究

  热苏力·阿不拉, 牛生杰, 张磊, 王红岩

  冰川冻土. 2017, 39(3): 641-650. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0073

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  利用C波段新一代多普勒天气雷达监测资料和探空数据，对新疆南疆阿克苏地区西部绿洲2009-2015年28个降雹个例、32个对流风暴降雹单体进行分析，把发生在该区域的暴雹单体分为弱、中、强等三种类型，并综合分析不同强度降雹单体的“初生”、“跃增”和“酝酿”三个冰雹云生命史关键阶段的空间分布、演变规律以及不同温度层之间的关系，筛选出了能够提前识别各类冰雹云的雷达回波特征参量及指标阈值，并以此作为判识因子，建立了三种冰雹云提前识别及预警概念模型，同时对其识别能力进行验证，获得了三类冰雹云80%以上的识别准确率和合适的早期识别与有效作业指挥时间提前量，为该区域强冰雹云的早期识别与有效实施人工防雹作业决策提供科学依据。
寒旱区水文与水资源
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  甘肃河西石羊河流域出山径流分析及来水预测

  李育鸿, 李计生, 孙超, 黄晨璐

  冰川冻土. 2017, 39(3): 651-659. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0074

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  径流量是水资源规划、利用、管理、调度的重要依据。根据石羊河流域的实测径流资料统计分析得到：流域地表水资源量为15.52×10⁸ m³；流域各代表站出山径流的C_V值在0.15~0.35之间，年极值比在1.77~14.20之间，呈现出从西向东逐渐增大的空间分布特性。运用加法模型对石羊河流域径流量进行预测，结果表明未来4年内为丰水年。
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  近60a来洞庭湖水位演变特征及其影响因素

  周蕾, 李景保, 汤祥明, 周永强, 黎昔春

  冰川冻土. 2017, 39(3): 660-671. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0075

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  基于1956-2015年洞庭湖主要控制站实测水文数据，运用Mann-Kendall检验法、主成分分析法对比分析了近60 a来洞庭湖东、南、西三个湖区水位演变特征及其影响因素。结果表明：从调弦口堵口至葛洲坝截流后，南咀和城陵矶站同流量下水位均升高，但南咀站平均水位受三口分流能力减弱而下降（0.03 m），城陵矶站平均水位受湖盆泥沙淤积和长江干流顶托作用而上升（1.33 m）；三峡水库运行后，湖盆冲淤基本持平，湖泊同流量下水位基本不变，由于该时段长江流域整体为相对枯水期，因而与葛洲坝截流后相比湖泊年平均水位下降约0.31~0.58 m。近60 a来南咀站平均水位呈显著下降趋势（p<0.05），而城陵矶站水位呈显著上升趋势（p<0.01），说明湖泊水位影响因素作用存在空间异质性。洞庭湖年内水位存在涨（4-5月）~丰（6-9月）~退（10-11月）~枯（12月-次年3月）的变化特征，葛洲坝运行期丰水期水位上涨明显，三峡运行期各月水位均有下降，受水库调度方式影响7-10月水位降幅最大。洞庭湖流域降水量、四水入湖和出湖径流大小以及长江干流水情是洞庭湖水位变化的主要影响因素，三口来沙变异条件下的洞庭湖冲淤量变化是湖泊水位变化的次要因素。
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  阿尔泰山历史时期气候水文变化特征分析

  姜盛夏, 袁玉江, 秦莉, 喻树龙, 尚华明, 陆明鑫, 张同文

  冰川冻土. 2017, 39(3): 672-679. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0076

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  通过分析总结在中国阿尔泰山区域已取得的树轮气候学和树轮水文学研究成果，选取了5条气温重建序列，3条降水重建序列和2条径流量重建序列，对各序列在全频域、低频域和高频域的相关系数、序列的阶段变化、极值年份、周期等特征展开了讨论和对比，并对阿尔泰山气候的年代际变化进行了分析。结果表明：（1）目前在阿尔泰山开展的气温重建中，重建时段均在树木生长季内，5条气温重建序列显示在1690年代-1700年代、1730年代、1780年代-1790年代为偏冷时期，1710年代-1720年代、1800年代-1830年代、1940年代-1960年代及1990年代以来为偏暖时期。有3条序列指示1830年为暖年，1698年、1784年、1911年、1985-1986年为冷年。（2）3条降水重建序列显示，1830年代-1860年代经历了一段降水量相对平稳的时期，1870年代-1900年代为持续时间最长的干旱时期，1900年为干旱年。（3）2条径流量重建序列显示，1730年代和1810年代-1820年代为丰水期，1750年代和1870年代-1890年代为枯水期，降水量对哈巴河径流量有较大影响。（4）年代际气候变化分析显示，阿尔泰山在1830年代-1990年代以暖干为主，1990年代以后进入了暖湿时期。
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  祁连山黑河源区八一冰川-黄藏寺段河水水文地球化学特征

  冯亚伟, 孙自永, 补建伟, 蔡鹤生

  冰川冻土. 2017, 39(3): 680-687. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0077

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  黑河源区河水水文地球化学特征的研究有助于了解黑河源区河水沿流域水质变化概况，对黑河源区生态环境的保护具有积极意义。以黑河源区干流为研究对象，对河水进行取样检测，结果显示：河水化学组成以K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺和Cl^-、NO₃^-、HCO₃^-、SO₄^2-为主。通过聚类分析、舒卡列夫分类和Piper三线图分析发现主要离子中，阳离子主要来源于石灰岩风化产物，SO₄^2-主要来源于蒸发岩矿物风化产物和人类活动，HCO₃^-主要来源于纯碳酸盐风化产物。通过对重金属污染调查发现，V、Co、Cu、Pb、Cr、Mn和Zn含量较高，矿山开采是重金属污染的主要来源。
生态经济与可持续发展
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  新疆喀什地区城镇化过程中用水量预测

  艾萨迪拉·玉苏甫, 安瓦尔·买买提明

  冰川冻土. 2017, 39(3): 688-695. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0078

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  根据新疆喀什地区城镇化过程中用水量的变化特征，应用系统动力学理论，以仿真模拟技术为手段，以2002-2010年的统计数据为依据，通过模拟，设计出喀什地区城镇化过程中的用水量系统模型，设定了低、中、高三种城镇化发展速度模式，预测未来30年喀什地区用水量及其产业结构的水资源开发利用率。结果表明：喀什地区不宜采取低速和高速的城镇化模式，而适合采取中速城镇化发展模式。通过分析认为，走中速城镇化发展道路，能够保证城镇化发展过程中水资源的可持续利用。
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  香港山泥倾泻防灾减灾管理体系

  赵洪涛, 王得楷, 张连科, 祁元, 马伊明, 冯瑾

  冰川冻土. 2017, 39(3): 696-700. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0079

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  香港曾因频繁的斜坡重力活动发生人员财产重大灾害损失，1977年将斜坡安全纳入政府职责后，建立了一套全面统一的管理体系，这使事故及人员伤亡数量大大降低，为世界斜坡安全管理提供了成功案例。基于实地考察访问、交流研讨和文献资料查询，梳理并总结香港斜坡管理体系、经验模式，为内地相应地区和相关部门的防灾减灾体系建设提供借鉴。