摘  要：气候变暖导致的滑雪场营业时间变短和造雪成本升高、大型体育赛事用雪缺乏保障等问题日益突出，储雪是解决这些问题的有效措施之一。然而目前基于高效隔热结构和新材料的场地储雪技术研究稀缺，无法满足日益增长的滑雪赛事与娱乐需求。为筛选储雪的最优技术方案，本文基于不同的隔热材料和隔热结构，在河北省张家口市崇礼区万龙滑雪场设置了四个建造成本可比的储雪堆，开展储雪试验。通过2019年2月21日-3月1日不同储雪堆隔热层的温度、雪面热流通量等数据的分析，对雪堆的储雪效果及性能进行先期评估。试验结果表明：从主要隔热结构外侧、内部、内侧到积雪表面，温度波动逐渐减小，不同隔热结构的隔热性能差异逐渐凸显；在四个储雪堆中，真空夹层储雪堆隔热效果最好，厚层聚氨酯储雪堆次之，多层中空储雪堆再次之，真空绝热板储雪堆隔热效果最差。根据试验结果，建议储雪使用真空夹层隔热结构以及较厚的隔热材料。

摘  要：2019年5月和8月两次在格尔木河流域采集河水、地下水样品，测量²²²Rn浓度和典型断面流量，结果发现：(1)山区河段河水²²²Rn浓度最高，平均值为948.72 Bq·m^-3，指示基岩裂隙水是山区河段重要补给来源；(2)山前冲洪积扇河水²²²Rn浓度最低，平均值为76.71 Bq·m^-3，地下水补给较少；(3)溢出带地区河水²²²Rn浓度上升至平均676 Bq·m^-3，地下水溢出补给河水，向下至细土平原，河水²²²Rn浓度呈下降趋势。(4)时间变化上，8月与5月相比，河水²²²Rn浓度下降，表明地下水补给减少。(5)溢出带S1~S2河段河水与地下水交互关系以双向转化为主，基于质量守恒原理计算河水与地下水交互通量，5月和8月累积河水渗漏通量分别为3.87 m³·s^-1和0.9 m³·s^-1，地下水补给通量分别为0.51 m³·s^-1和0.47 m³·s^-1，河水渗漏强度大于地下水补给，二者交互通量存在时空差异。

摘  要：额尔齐斯河发源于中国新疆阿尔泰山南坡，是中国唯一流入北冰洋的河流。随着中俄“冰上丝绸之路”提出，额尔齐斯河通航具有重要意义，监测其河冰物候变化显得尤为必要。本研究基于2001—2018年MOD09GQ第2波段数据，分析了额尔齐斯河布尔津至斋桑泊段每年河冰物候信息，包括开始封河时间、结束开河时间、冰/雪最大覆盖时间、冰期持续时间、封河速率和开河速率。研究结果表明：（1）MOD09GQ的反射率随河冰开河而逐渐降低，经与南湾水文站实际观测的冰期持续时间相比较，其所得冰期持续时间与实测冰期持续时间变化一致，均略有延长趋势，这表明MOD09GQ能有效监测河冰物候信息。（2）开始封河时间与结束开河时间均有提前趋势，最早开始封河比最晚开始封河提前45天，最早结束开河比最晚结束开河时间提前31天，开始封河比结束开河提前时间更多，导致整个冰期持续时间有延长趋势；（3）封河速率有变慢趋势、开河速率有逐渐加快趋势，这意味着若未来该河段通航，每年通航期将延长，将带来更大经济效益。

摘  要：青藏高原多年冻土区冻融循环过程对地表能量及其分配的影响研究相对较少，本文基于青藏高原唐古拉站多年冻土的实测资料，依据10 cm土壤温度划分浅层土壤冻融循环的各个阶段并结合能量闭合率、地表能量各通量等数据探讨浅层土壤冻融循环过程与地气间水热交换过程之间的影响。结果表明：浅层土壤冻融循环过程各阶段均受气候变化的影响，其融化过程起始时间提前同时冻结过程起始时间推后，完全融化阶段持续时间增加，且逐渐接近完全冻结阶段持续时间；在浅层土壤不同冻融状态下，能量闭合率差值较大，其中完全融化阶段能量闭合状况普遍好于完全冻结阶段；净辐射值在完全融化阶段高于完全冻结阶段，净辐射在完全冻结阶段主要转化为感热通量，在完全融化阶段主要转化为潜热通量，地表土壤热通量在完全融化阶段为正值，在完全冻结阶段为负值。

冻胀给寒区工程建设带来了极大的危害，伴随着水分迁移、重分布及冰水相变等现象，是冻土研究的重难点。冻结缘作为温度场、水分场和应力场三场耦合作用的结果，是冰分凝的水源补给站，冰水相变发生的剧烈区域以及水分迁移的必经之路，具有重要的研究意义，也是深入认识冻胀机理的基础。因而，通过系统地综述了冻结缘的宏观、微观形成发育过程，探讨了冻结过程中冻结缘的结构特征，概述了其参数特征，阐述了冻结缘的模型构建，得出冻胀机理的研究根本是对冻土微观机制的探讨。同时提出了冻结缘研究的重点，即对冻结缘的研究应回归到试验研究，利用新型测试技术深入对冻结缘微结构的观测，结合物理参数及结构性参数变化构建耦合的冻结缘模型，从而揭示其热力学机理，为冻胀机制分析、冻土精确预报提供理论支撑。

南极作为地球的寒极，其最高点Dome A地区于2013年8月1日气温达到-93.0 ℃的极低值。利用Polar WRF 3.8.1模式，对发生在南极Dome A地区的3次极端低温事件进行数值模拟分析。通过与自动气象站实测数据对比验证，模拟效果较为理想。结果表明：印度洋和大西洋交界方向的高压加强，其高压脊开始向南极内陆延伸，控制Dome A地区气压升高，使得该地区天气晴好，云量极低，为极端低温事件发生奠定基础；同时，南极南极中心冷涡加强，长时间的冷平流和稳定的逆温层为Dome A地区提供了足够的降温条件，并且加强了夜间辐射降温效应，稳定的垂直场、极低的向下长波辐射使得Dome A地区的极端低温事件得以维持。

天山麦兹巴赫冰川湖突发洪水是阿克苏河重要的致灾源。利用1998—2017年不同时段的Landsat、环境灾害卫星及高分遥感数据，采用Munsell HSV变换，在对其分类，提取水体范围，并获取湖面范围。通过对比不同时期的冰湖面积，对1998—2017年麦兹巴赫冰川湖最大面积的变化进行了分析。结果表明：麦兹巴赫冰川湖的面积从1998年的3.75 km2逐渐变化为2017年的2.87 km2，影响冰湖储量的下湖面积从3.3 km2减少为1.88 km2，呈现缩小趋势，上湖面积则有明显扩张。叠加了时间因子的正积温同冰湖面积有良好的正相关性，说明气温通过影响冰雪融水以及冰坝稳定性，从而影响冰湖的面积。

基于疏勒河上游昌马堡水文站2007—2016年日径流资料， 运用单参数数字滤波法、 平滑最小值法、 递归数字滤波法和HYSEP法(固定步长法、 滑动步长法、 局部最小值法)对其进行基流分割计算。结果表明： 4种方法均可实现基流的自动分割， 且得到的基流过程线平滑缓慢， 所获得的基流序列稳定， 变异性小。4种方法得到基流指数具有差异性， 最大为0.72， 最小为0.49， 其中递归数字滤波法估算的结果稳定性最高。单参数数字滤波法中， 当滤波参数β取值0.95时为最优参数。平滑最小值法、 HYSEP法中的SI法、 LM法和单参数数字滤波法(β=0.95)具有较高的Nash-Sutcliffe效率系数， 且平均相对误差小于10%， 说明这些方法基流估算结果稳定可靠且精度高， 均适用于疏勒河上游流域。

水汽是形成云和降水的物质基础，与全球水分循环和能量平衡密切相关，对天气和气候具有重要影响。基于NCEP/NCAR月值再分析资料，综合分析我国东北地区上空不同高度层位比湿的气候学特征和长期趋势变化，同时分析了整层积分水汽通量的季节变化。结果表明：东北地区空中水汽集中分布于500 hPa以下，1979年至20世纪末低层比湿呈增加趋势，2000年后转为缓慢下降，但2012年以来波动回升。此外，东北地区比湿及水汽通量季节差异明显，夏季水汽含量最多，冬季最少，秋季多于春季；东北地区水汽含量最大值出现于7月，最低值出现在每年12月至次年1月。水汽来源受东亚季风系统影响明显，夏季水汽源地主要为南海，渤海和黄海对东北地区夏季水汽也有一定贡献；其他季节水汽主要来源于西风带输送。

为了得到冻融作用对黄土孔径分布的影响规律，以重塑黄土为研究对象，利用压汞法测试经历不同冻融循环次数后黄土样品的孔隙特征，采用3种分形模型对冻融作用后的黄土微观孔隙结构进行定量表征和对比研究。结果表明：未经冻融作用的黄土孔隙分布曲线呈单峰分布，经历冻融作用的黄土孔隙分布曲线呈双峰甚至多峰分布。冻融作用对黄土中孔径分布在0.1~10?m范围内的孔隙影响较大。前10次冻融作用使黄土孔隙率增加，特别是经历6次冻融作用后，与未经历冻融作用的黄土相比孔隙率增大约18.8％。随着冻融作用的继续，黄土孔隙率减小且趋于稳定。经历不同冻融循环次数后的黄土孔隙分布均具有良好的统计分形特性。基于热力学模型和毛细管压力曲线法表征黄土孔隙结构时，黄土孔隙呈现显著的分形特性，可在整个孔径尺度范围内给出唯一且合理的分形维数。基于Menger海绵模型表征的经历冻融作用后黄土孔隙分形特征呈现多尺度分形，在不同的尺度范围内，有不同的分形维数。结合分形理论可知冻融作用改变了黄土孔隙均匀性及复杂程度。