冰川冻土

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冰川冻土. 2017, 39(6): 0-0.

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冰川冻土. 2017, 39(6): 0-0.

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基于卫星气候资料的1989-2015年南北极海冰面积变化分析

张雷, 徐宾, 师春香, 周自江, 任国玉

冰川冻土. 2017, 39(6): 1163-1171. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0129 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0129

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利用被动微波卫星海冰密集度气候资料，分析了1989-2015年南北极海冰面积和密集度的长期变化趋势。结果表明：研究期内，北极年平均海冰面积减少，南极海冰面积增加，变化趋势分别为-0.569×10⁶ km²·（10a）^-1和0.327×10⁶ km²·（10a）^-1，均通过了0.01水平的显著性检验，两极海冰面积变化趋势表现出明显的"非对称性"。两极总海冰面积出现了下降，变化趋势为-0.242×10⁶ km²·（10a）^-1。年海冰密集度在北极地区普遍减少，而在南极地区的变化趋势存在显著的空间差异，威德尔海、罗斯海北部海冰密集度增加，趋势超过了10%·（10a）^-1，别林斯高晋海、阿蒙森海的海冰密集度出现下降。北极各月海冰面积的变化趋势存在明显的季节差异，7-10月海冰面积减少明显，其中9月减少最显著，趋势为-0.955×10⁶ km²·（10a）^-1。南北极海冰冻结和融化的时间不完全对应，北极融化与冻结时间基本平衡，南极海冰冻结时间明显长于融化时间。南极年内海冰面积的变化幅度大于北极，呈现显著的季节性特征。北极极小海冰面积的变化趋势最显著，达到了-0.636×10⁶ km²·（10a）^-1。南极极大海冰面积出现的时间后移明显，趋势为0.733候·（10a）^-1；极小海冰面积出现的时间非常稳定，没有明显的变化趋势。

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祁连山区冰川演变特征及对气候变化的响应——以苏干湖流域为例

周祖昊, 韩宁, 蔡静雅, 刘佳嘉

冰川冻土. 2017, 39(6): 1172-1179. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0130 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0130

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冰川是西北干旱地区河流补给的重要来源，近几十年来，受气候变化影响，西北内陆河冰川面积退缩强烈，对流域水资源产生重大影响。利用1989-2013年的TM/ETM+遥感影像资料，通过波段比值阈值法结合GIS技术，提取了祁连山区苏干湖流域共计17期冰川边界数据，分析了冰川规模的变化规律，并结合气象资料研究了冰川区夏季气温和前期降水与冰川面积变化的响应关系，同时进行了相关性分析。结果表明：1989-2013年冰川面积呈持续退缩趋势，缩减速率为-3.01 km²·a^-1，年平均面积退缩率为-0.87%，冰川面积由快速缩减变为略微消融。其中，1989-2000年冰川面积急剧退缩，缩减速率达到-4.49 km²·a^-1，2000年后冰川面积有较小的减少趋势，缩减速率为-0.09 km²·a^-1。分析认为，升温幅度的增大是导致20世纪90年代以来苏干湖流域冰川退缩加剧的根本原因，而冰川面积对于降水量的变化并不敏感，建立了冰川区7-8月平均气温与冰川面积的回归关系式。

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中国南方2008年与2016年两次低温雨雪冰冻天气过程对比分析

胡钰玲, 赵中军, 康彩燕, 康延臻, 王式功, 尚可政

冰川冻土. 2017, 39(6): 1180-1191. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0131 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0131

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利用2.5°×2.5° NCEP/NCAR月平均资料、1°×1° FNL再分析资料、国家气候中心1951年至2016年1月西太平洋副热带高压脊线和西伸脊点两项环流指数，从事件实况（降水、气温和冰冻灾害）、环流条件、能量条件、水汽条件和动力条件几个方面出发，对2008年1月10日至2月2日和2016年1月20至25日发生在中国南方的两次低温雨雪冰冻天气过程做了对比分析。研究表明：（1）"0801南方雪灾"的主要特征表现为降水范围大、过程持续时间长、灾害重；2016年1月低温雨雪冰冻过程的主要特征表现为降水范围小、过程持续时间短、灾害轻。"0801南方雪灾"冷空气强度不如2016年1月强。（2）造成"0801南方雪灾"的亚欧大环流背景为"北脊南槽"型，2016年1月低温雨雪冰冻的亚欧环流形势中低纬同位相，从西伯利亚到伊朗为脊，中蒙由低涡控制。（3）与"0801南方雪灾"相比，2016年1月低温雨雪冰冻期间我国南方对流层中下部10°~20° N的温差较强。（4）"0801南方雪灾"水汽输送偏北（到达34° N）且更高（到达300 hPa），2016年1月低温雨雪冰冻期间水汽输送偏南（到达28° N）且较低（到达400 hPa）。（5）"0801南方雪灾"水汽输送轨迹在5 000 m、3 000 m和1 500 m高度均以西南路径为主，2016年1月低温雨雪冰冻期间水汽输送轨迹在5 000 m、3 000 m和1 500 m高度均以西北路径为主，冷空气沿着低压底部从西北移至南方变性增湿。（6）2008年1月26至28日整层垂直运动弱，但向上扩展高（至200 hPa）；2016年1月22日至24日垂直运动强，但扩展高度低（500 hPa以下）。

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新疆阿尔泰山额尔齐斯河源区不同降水观测方法对比分析及1980-2015年降水变化研究

贺斌, 张伟, 沈永平, 罗光花, 何晓波, 康世昌

冰川冻土. 2017, 39(6): 1192-1199. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0330 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0330

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合理评估不同降水观测仪器的精度是评价区域降水变化的前提。基于阿尔泰山额尔齐斯河源区库威水文站ø20 cm标准雨量筒的人工降水观测和库威积雪站T-200b的自动降水观测，对比分析了T-200b和ø20 cm标准雨量筒的观测精度，在此基础上，基于1980-2015年库威水文站的降水观测，分析了阿尔泰山额尔齐斯河源区的降水变化。结果表明：两种方法观测的日降水、月降水和年降水量均具有良好的相关性；两种方法观测液态降水相关性要明显优于固态降水；随着降雨强度的增加，两种观测方法的相关性显著增强。总体上，T-200b观测的降水量较ø20 cm标准雨量筒偏高。1980-2015年间额尔齐斯河源区的年降水量以2005年为转折点呈现"先增加后减小"的变化趋势，且冷季（11月至次年3月）的降水增加显著，冷季的降水占年降水量的比例呈现逐渐增加的变化趋势。降水和融雪过程的变化已导致春季融雪水文过程发生改变，进一步合理评估地表可利用水资源的年内重分配是该地区水安全的重要保障。

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青藏高原东南部冰川雪冰重金属元素特征

刘亚军, 张玉兰, 康世昌, 李小飞, 陈鹏飞, 郭军明

冰川冻土. 2017, 39(6): 1200-1211. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0133 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0133

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雪冰可以很好地记录大气重金属元素的含量水平。基于2015年6月在青藏高原东南部（藏东南）地区采集的4条冰川的雪坑和表层雪冰样品，分析并讨论了雪冰重金属元素特征。结果显示，Pb、Cd等重金属元素含量与高原其他地区雪冰中一致，含量总体较低，显著低于天山和阿尔卑斯山雪冰中Pb和Cd含量，与格陵兰地区雪冰Pb和Cd含量大致相当，但显著高于南极地区雪冰中Pb和Cd含量，这表明藏东南雪冰中元素含量仍代表全球背景地区大气环境状况。元素富集因子结果显示，Pb、Cr、Cd、Cu、Zn、Mo、Sn等发生强烈富集（EFs>10），而以地壳源为主的元素如Fe、Ti、Mn、Th等则富集较弱。主成分分析表明，不同重金属元素的污染来源存在差异；结合后向气团轨迹分析，推断藏东南地区雪冰元素含量不可避免地受到南亚地区人类活动排放污染物的显著影响。目前，藏东南地区冰川呈显著退缩状态，强烈的冰川消融可释放大量的重金属元素进入河流，可能对下游地区的人类生产生活以及生态系统产生重要影响。

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玉龙雪山白水河1号冰川消融期表面流速特征分析

燕兴国, 何元庆, 张松林, 牛贺文, 朱国峰, 王世金, 蒲涛, 史晓宜, 石晓非, 齐翠姗

冰川冻土. 2017, 39(6): 1212-1220. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0326 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0326

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2016年7月15号在玉龙雪山白水河1号冰川表面布设了16根花杆（stakes），建立了冰川运动速率观测网；用TrimbleGeoXT型手持差分GPS对花杆位置坐标进行测量，获取了2016年7月-10月玉龙雪山白水河1号冰川花杆的观测数据，并分析其表面运动特征。结果表明：冰川运动速度方面，横剖面上由主流线附近向两侧变小；纵剖面上由末端到冰川粒雪盆逐渐减小，与一般山岳冰川的运动规律不同；冰川运动方向上，速度矢量大多沿主流线向下运动或者稍微偏离主流线一定方向；冰川的运动速度与冰川的消融速度变化不同步，相比之下运动速度的变化有一定的滞后性；强烈发育的冰裂隙分隔了两侧的冰体，影响了冰川的整体运动方式，使该冰川的运动方式较为特殊。冰川末端退缩速度不断加快且退缩趋势将持续。

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1983-2013年西藏自治区气象灾害时空分布特征与变化趋势

熊俊楠, 刘志奇, 范春捆, 张昊, 彭超, 孙铭

冰川冻土. 2017, 39(6): 1221-1231. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0323 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0323

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西藏自治区地处青藏高原这一独特的孕灾环境中，气象灾害的频发对当地农牧业、生态环境等敏感领域的影响尤为显著。通过收集西藏自治区1983-2013年气象灾害事件，分析了干旱、雪灾、霜冻、冰雹和洪涝五种灾害的年际、月际、空间分布特征。结果表明：在时间分布上，研究区五种气象灾害在1983-1995年发生总频次呈增涨趋势，1995年后趋于稳定，其中干旱多发生在3-6月，雪灾全年均有发生，霜冻多发生在4月、5月和8月，冰雹和暴雨洪涝灾害季节性强，主要发生在6-9月；在空间分布上，气象灾害高发区分布于西藏自治区南部，其中，干旱多发区分布于日喀则市中东部和山南市北部，雪灾多发区分布于那曲、阿里以及西藏自治区南部边缘地区，霜冻多发区分布于西藏自治区东、南部少数地区，冰雹频发区多呈带状且分布于雅鲁藏布江流域，暴雨洪涝多发区分布于西藏自治区中、东部河谷地带。基于历史气象灾害事件，开展西藏自治区气象灾害的时空分布特征及趋势研究，其结果对农业气象灾害预测预报，区域农业防灾减灾等具有重要的意义。

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中国对流性天气现象观测资料质量控制及其年、季节特征分析

赵煜飞, 刘娜

冰川冻土. 2017, 39(6): 1232-1240. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0136 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0136

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基于2 474个国家级气象台站1954-2015年观测的对流性天气现象（包括雷暴、闪电、冰雹、大风）数据，进行了有效的质量控制，并采用气候统计学方法，研究了中国对流性天气的时空变化特征和气候趋势。结果表明：全国平均的雷暴、闪电、冰雹、大风发生频率分别为11.0%、6.8%、0.33%和3.8%，且季节变化明显。我国雷暴、闪电日数自北向南基本呈逐渐增多的格局。在内蒙古地区、青藏高原、沿海地区等三个平均风速较大的地区，发生大风天气现象的日数也相应较多。对流性天气现象年发生日数呈下降趋势。分别有68.3%、67.5%、0.8%、41.6%台站雷暴、闪电、冰雹、大风日数年变化存在显著减少趋势。

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托木尔峰国家级自然保护区土地利用/覆被变化及驱动力分析

满苏尔·沙比提, 马国飞, 张雪琪

冰川冻土. 2017, 39(6): 1241-1248. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0137 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0137

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利用保护区的3期Landsat TM遥感影像数据，运用GIS技术并结合区域生态环境质量指数，对托木尔峰自然保护区土地利用/覆被变化及其驱动力进行分析。结果表明：近27 a来，冰川和草地面积持续增长，增幅分别为12.37%和99.36%；水体和荒地面积持续减少，减幅为23.07%和12.15%；林地前阶段（1989-2003年）减少16.77%，后阶段（2003-2016年）增加57.91%。区域土地利用/覆被综合动态度，前阶段为0.39%，后阶段为0.36%；前阶段转化率为21.95%，后阶段转化率为18.91%。水体、草地和林地的转化率较高，冰川和荒地的转化率较低；尽管土地利用/覆被类型内部结构变化较复杂、频繁，但各类型之间相互转换的活跃程度逐渐趋于平缓。研究区生态环境质量指数呈增长趋势，年均增长率为0.31%，生态环境逐年改善。致使研究区生态环境质量改善的主要驱动力为气候的变暖湿和土地利用政策的改变。近27 a来，研究区中高山带降水量的增加，扩大了保护区冰川雪地的面积；晋升为国家级自然保护区后的土地利用政策，有效遏制了人类活动对保护区土地利用/覆被的影响，进而使生态贡献率较低的荒地转化为生态贡献率高的林草地，提高了区域生态环境的质量。

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兰州市冬季气溶胶吸光特性研究——黑碳与棕色碳的区分及特征分析

谢聪慧, 徐建中

冰川冻土. 2017, 39(6): 1249-1257. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0138 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0138

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为研究兰州市冬季亚微米气溶胶的吸光特性，利用2014年1月10日至2月4日黑碳仪（AE31）和高分辨率飞行时间质谱仪（HR-ToF-AMS）观测资料，对气溶胶的吸光特性进行了分析。首先根据黑碳气溶胶（BC）和棕色碳气溶胶（BrC）的光学特性差异对二者进行区分，然后分析两者的吸光特性。结果表明：观测期间亚微米气溶胶中黑碳和有机物的平均浓度分别为3.7 μg·m^-3和29.3 μg·m^-3。随着亚微米气溶胶浓度的增加，黑碳和棕色碳吸收系数均增加，但棕色碳吸收系数增加得更快。黑碳和棕色碳在550 nm处的平均吸收系数分别为（9.9±5.9）Mm^-1和（51.0±28.1）Mm^-1。棕色碳的Angstrom指数为4.4。另外，采用正定矩阵因子解析模型（PMF）将棕色碳的来源划分为六种（碳氢类有机气溶胶（HOA）、烹饪类有机气溶胶（COA）、生物质燃烧（BBOA）、燃煤排放（CCOA）、半挥发低氧化程度有机气溶胶（SV-OOA）和低挥发高氧化程度有机气溶胶（LV-OOA）），并通过多元线性回归方法计算了各来源的吸光贡献，其中BBOA和CCOA对棕色碳吸光系数的贡献为41.5%，其次是SV-OOA（32.8%）、LV-OOA（14.2%）、HOA（7.8%）和COA（3.8%），说明一次和二次有机气溶胶均为兰州地区棕色碳的重要来源。

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季节冻土区保温隔水路基防冻胀效果研究

张文清, 李承成, 刘德仁, 杨成, 牛亚强

冰川冻土. 2017, 39(6): 1258-1264. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0312 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0312

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基于冻土路基温度场数值模型，结合室内模型试验，对保温隔水路基进行热-应力耦合计算，并用试验结果验证计算模型，旨在研究普通路基与保温隔水路基在环境温度变化时路基温度场和位移场的变化规律，对比评价保温隔水路基防冻胀效果。结果表明：相比普通路基，保温隔水路基保温效果明显，其冻结时间推迟约22%，冻胀速率减小60%，冻胀量减小35%~60%。此外，保温隔水路基竖向变形相对较小，变形过渡平缓，横向变形显著减小，由变形引起的破坏作用减弱，说明保温隔水路基是一种较好的防冻胀路基结构。

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钻孔埋管注盐法整治季节冻土区路基冻害现场试验研究

王彦虎, 王旭, 杨楠, 王跃武, 张延杰

冰川冻土. 2017, 39(6): 1265-1272. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0322 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0322

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以季节冻土区青藏铁路环青海湖段路基冻害为背景，通过选取典型冻害断面，从水分、温度和土性三个方面分析了环湖段路基冻害成因。根据路基病害处理中成熟应用的注浆和注盐法，提出采用钻孔埋管注盐法整治路基病害技术，通过现场冻胀观测，检验注盐法整治路基的有效性。结果表明：环湖段路基冻害主要是由于路基土体内存在一层低液限低渗透性的粉质黏土，黏粒含量高，含水率大，冻深最大为1.5 m，粉质黏土层冻结，引起路基冻胀。结合现场试验段，对用盐量、盐的成分、施工工艺与参数提出合理的施工建议。现场冻胀监测表明，钻孔埋管注盐段路基的冻胀量明显降低，可用于季节冻土区路基冻害的整治治理。

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EPS颗粒改良土作为寒区路基填料的抗冻性能研究

张向东, 任昆, 李军

冰川冻土. 2017, 39(6): 1273-1280. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0141 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0141

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为研究EPS颗粒改良土作为寒区路基填料的抗冻性能，以冻胀率及割线模量为评测指标对改良土的抗冻性能进行了测试分析。通过冻胀率试验，获得了不同EPS颗粒掺量下冻胀率与冻融循环次数的关系。通过不同围压下的室内三轴试验，获得了改良前后土体割线模量随冻融循环次数增加的衰减规律，据此定义了无量纲单位残余割线模量比并建立了其与冻胀率的关系。结果表明：EPS颗粒的掺入对改良土的抗冻性能有明显的提升，有效地降低了改良土的冻胀率，随着EPS掺量增加，冻胀率逐渐减小，二者大致呈指数关系。冻胀率在冻融的初期发展较快，后期趋于平缓。改良后割线模量的衰减有大幅度的降低，割线模量随着冻融循环次数增加而逐渐减小，残余割线模量比与冻胀率之间近似呈二次抛物线关系。利用灰色理论可以对改良土割线模量的衰减规律进行预测，模型预测结果精度较高，可以作为路基工程冻害防治的参考。

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基于Landsat-8 OLI影像的天山南伊内里切克冰川2016年冰川表面运动状态提取与分析

李毅, 闫世勇, 李治国, 周洪月, 郑一桐, 刘茜茜

冰川冻土. 2017, 39(6): 1281-1288. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0315 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0315

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利用Landsat-8 OLI传感器获取的2016年3-9月覆盖天山西段托木尔峰-汗腾格里地区的3期光学遥感影像数据，基于频谱归一化互相关算法提取并分析了该地区南伊内里切克冰川在最近一年消融期内不同时段的表面运动速度分布及其时空变化特征。研究结果表明：2016年消融期内靠近该冰川上游区域可观测到约为55 cm·d^-1最大运动速度；由于受到冰川下游物质补给量减弱、表碛物增多等因素影响造成冰川末端区域运动速度最小，整个消融期内冰川主体运动速度基本介于20~50 cm·d^-1之间，其平均运动速度约为35 cm·d^-1。而且，可观测到位于冰川上游区域在2016年3月9日至9月17日时段内，冰川运动速度呈递增趋势，相反位于冰川下游区域冰川运动速度呈现减弱趋势。另外，与早期研究对比可知，该冰川运动速度有所减缓且冰川末端明显处于退缩状态。

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第四纪冰川遗迹的判别标准与方法问题——兼论蒙山巨砾堆积堤之成因

王乃昂, 戴霜, 张律吕, 余莺潇, 于昕冉, 田璐, 尹丽颖

冰川冻土. 2017, 39(6): 1289-1297. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0143 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0143

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判断中国东部中低山地冰川作用遗迹的真伪，只能通过科学实践检验和学术争鸣加以解决。利用实地考察所测数据资料，证明山东蒙山确无第四纪冰川遗迹。包括蒙山在内的山东中低山丘陵，迄今为止没有发现符合判别标准的末次冰期冰川地貌三要素组合。蒙山兰溪峡谷的谷形指数（0.07~0.24）与世界各地真正的冰川槽谷不符，被当作冰川证据的蒙山兰溪峡谷谷壁擦痕和拦马墙巨砾堆积堤砾石擦痕，不具有作为冰川地貌证据的唯一性或专属性，而是砾石沿河谷滚动、拖拽摩擦和撞击的结果。不连续、不对称分布于兰溪下游凹岸的拦马墙巨砾堆积堤，沿流向延伸或呈流线构造，具有平行主流的平顶、陡坡砾石堆和立石等景观，砾石的圆度、分选和砾组构造均指向泥石流堆积堤或特大洪水巨石边滩。它可能是1668年7月25日郯城大地震保存下来的群发性灾害遗迹。

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冻土与结构接触面冻结强度研究现状与展望

石泉彬, 杨平, 张英明

冰川冻土. 2017, 39(6): 1298-1306. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0144 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0144

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全面掌握冻土与结构接触面冻结强度研究进展，是进一步深入开展冻土与结构接触面冻结强度研究的前提。首先，从接触面冻结强度定义、接触面冻结强度剪切试验仪器研发、动静荷载作用下接触面冻结强度试验、接触面冻结强度数值模拟等多个角度系统归纳接触面冻结强度方面的最新研究成果。其次，通过对比不同接触面冻结强度剪切仪，指出现有试验仪器的不足，提出接触面冻结强度成因及破坏机理缺乏深入揭示的原因，讨论现有冻土与结构接触面单元模型、接触面冻结强度预测方法等方面存在的问题。最后，提出研发改进冻土接触面冻结强度试验仪器以更好模拟实际工况的展望，指出应当运用冻土微观结构研究手段深入揭示接触面冻结强度成因及破坏机理，建议结合试验和理论推导构建更为合理的冻土与结构接触面单元模型，阐述以多影响因素试验为基础探寻更为完善的接触面冻结强度预测方法。通过国内外研究现状、存在问题及其发展趋势分析，为冻土与结构接触面冻结强度研究以及冻土区地下工程设计和隧道工程人工冻结加固等方面提供参考和指导。

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基于CT无损扫描技术的冻土内部物质研究现状与分析

赵玥, 韩巧玲, 赵燕东, 刘晋浩

冰川冻土. 2017, 39(6): 1307-1315. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0145 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0145

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CT无损动态扫描技术在土壤领域的成功应用，为冻土内部结构及变化的定量化研究提供了有效手段。通过总结和分析现有关于冻土的基于CT断层扫描图像的研究成果，阐明CT扫描技术在冻土研究中的4个关键环节，即冻土样本的制备、冻土CT图像的获取、冻土CT图像处理及分析，并指出在现有CT技术条件下冻土研究中存在的问题，针对性提出了将先进的图像处理技术与高效的图像分析手段和冻土研究相结合的解决方案，为冻土内部结构的定量研究与分析提供技术指导，进而为CT无损动态扫描技术在冻土领域的广泛应用奠定基础。

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青藏高原多年冻土区高寒草甸土壤水分入渗变化研究

朱美壮, 王根绪, 肖瑶, 胡兆永, 宋春林, 黄克威

冰川冻土. 2017, 39(6): 1316-1325. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0324 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0324

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在多年冻土区典型坡面上，将坡面划分为坡下（L）、坡中（M）和坡顶（H）三个坡位，每个坡位上各选取92%、60%和30%植被盖度为研究对象，用双环入渗仪测定土壤水分入渗过程，对影响土壤入渗过程的环境因子进行了分析，并基于土壤物理特性及土壤水分的测定进行模型模拟。结果表明：研究区不同植被盖度下土壤水分入渗性能在活动层冻融过程中差异明显，初始含水量和初始入渗率具有较好的负相关关系；稳定入渗率大小为：活动层融化期，92%（0.61 mm·min^-1） > 60%（0.50 mm·min^-1） > 30%（0.29 mm·min^-1）；活动层开始冻结期，60%（0.56 mm·min^-1） > 30%（0.39 mm·min^-1） > 92%（0.26 mm·min^-1）。土壤水分入渗速率具有显著的坡位差异并与冻土的冻融循环过程关系紧密。主要表现为，稳定入渗速率随坡位高度的降低依次递减；同一坡位下，开始冻结期入渗速率小于融化期。在整个入渗阶段，坡顶的累积入渗量是最大的，体现了较好的入渗性能。影响高寒草甸土壤水分入渗的环境因子主要有容重，有机质含量及粒径<0.1 mm微粒。通过比较研究得出，在长江源地区，活动层融化期通用经验模型f（t）=a+bt^-n更适用于该研究区域高寒草甸土壤水分入渗过程的研究，而在开始冻结期Horton模型f（t）=i_c+（i₀-i_c）e^-kt则具有更好的适用性。

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1961-2015年新疆和田地区不同级别降水事件变化特征

布帕提曼·艾拜都拉, 买买提阿布都拉·依米尔, 阿依夏木古丽·买买提, 玉苏甫·阿布拉

冰川冻土. 2017, 39(6): 1326-1335. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0147 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0147

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为探究新疆和田地区降水事件特征及在全球气候变化影响下的变化趋势，分析了该地区1961-2015年，7个气象站点的逐日降水数据，研究了不同级别降水量、降水日数和降水强度的年、季特征及变化趋势。结果表明：年平均降水量、日数、强度均为增加趋势，其变化率分别为3.7 mm·（10a）^-1、1.15 d·（10a）^-1、0.046 mm·d^-1·（10a）^-1，1986年为和田地区年平均降水和降水日数发生气候转折的年份，春、夏季转折时间与年际转折时间一致，冬季转折年份不明显。全地区年平均降水量为44.0 mm，小量降水占各级降水量的42.4%，夏、春季降水量占全年的78.4%；年均降水日数为49.8 d，微、小量降水日数占各级降水日数的95.3%，夏季降水日数占全年的48.0%。各级降水量和降水日数年际间均为增加趋势，其中小、中降水量和降水日数的增加是年际增加的主要原因，小量降水强度的增强是年降水强度增强的主要原因；四季降水量和降水日数变化趋势也是增加的，其中夏季增加趋势最明显，降水强度除春季减弱趋势外，其他季节均为增加趋势。在和田地区，春夏两季降雨量决定了全年的多寡，小量级别的降水量和降水日数是年降水量和降水日数的主要形式，降水日数是决定年降水量的主要因素；降水量和降水日数都存在明显气候转折年，目前正处于转折点后的增加阶段，小、中降水量和降水日数的增加是降水事件年际变化的主要特征。

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四川省暴雨过程综合评估模型的研究及建立

甘薇薇, 范江琳, 肖天贵, 敬枫蓉, 詹兆渝, 汪丽

冰川冻土. 2017, 39(6): 1336-1344. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0148 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0148

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利用1961-2013年四川省156个国家级气象观测站的逐日降水资料，按照暴雨过程的识别标准，统计得到851次暴雨过程。选取了4项适用于四川省天气气候特征的暴雨过程评价指标，依据历史重现期划分出各指标的等级标准，并利用欧氏距离函数建立了暴雨过程等级评估模型。为能全面反映整个暴雨过程的强度，构建了一个物理意义清晰的暴雨过程综合强度评估模型。该模型客观地考虑了4项指标的权重及其自身变率，对暴雨过程的描述更加科学。通过对历史暴雨过程进行评估分析，发现评估结果与历史灾害事件的记载在时间和强度上具有较好的一致性，评估效果理想，可满足四川省暴雨天气过程定量评估业务的需求。

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2000-2014年蒙古高原植被覆盖时空变化特征及其对地表水热因子的响应

温都日娜, 包玉海, 银山, 王永芳

冰川冻土. 2017, 39(6): 1345-1356. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0149 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0149

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利用MODIS NDVI数据、同期地表水热组合数据和植被类型数据，对2000-2014年蒙古高原生长季和三季（春、夏、秋季）植被覆盖时空演变特征及其对地表水热因子响应模式进行分析。研究表明：这15 a来，蒙古高原生长季及三季归一化植被指数NDVI均呈增加趋势，且呈显著增加趋势区域主要集中在内蒙古地区，一定程度上反映了该地区生态恢复工程的有效性。研究区植被覆盖变化与地表水分指数LSWI有密切的关系，因此证明研究区植被覆盖的增加归因于自然和人为因素的共同作用。不同类型植被NDVI均呈增加趋势，其中荒漠植被NDVI增加最明显，森林植被增加平缓，且存在季节性差异。此外，不同类型植被NDVI受水热因子影响也存在季节性差异。

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影响流域生态补偿中生态工人创新机制的因素分析——以石羊河流域为例

尚海洋, 丁杨, 宋妮妮

冰川冻土. 2017, 39(6): 1357-1364. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0306 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0306

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生态工人机制的引入，一方面有助于提高环境保护与维护工程、项目的实施效果，另一方面也为直接参与生态保护和维护的从业人员提供了一定的经济报酬。特别是对于生态环境脆弱地区因环境保护工程（如实施生态补偿退耕/牧还林/草）而造成收入、生计下降的居民来讲，在提高保护意识、参与保护实践的同时，增强了主动性与参与性。通过列举在流域生态保护与生态治理相关的10个生态职业岗位，以石羊河流域为例调查流域住民对生态工人的认知情况，分析影响农户成为生态工人的因素。从调查发现，支持生态工人机制的原因主要包括：主要收入来源；家门口务工；农闲打零工，贴补家用；不为挣钱，保护我周围的生态环境；造福子孙后代。拒绝接受生态工人机制的原因中"家里事情多，忙不过来"的单一原因最多，"工资收入无法保障"、"生态工人工资低"、"技术性太强，培训也做不来"分布较为集中，而"生态环境好坏与我无关"、"生态环境好坏与我无关"生态保护意识淡漠的原因较少，而"没有原因，就是不想参与"的直接抗拒性回答比重较大。

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基于GIS技术的甘肃省区位优势度分析

武翠芳, 赵琦, 易海迎, 张琳玲, 詹玉辉

冰川冻土. 2017, 39(6): 1365-1373. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0151 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0151

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区位优势度是反映区域经济、社会发展的重要指标。基于网格评分的思想，建立区位优势度模型，利用GIS技术对甘肃全省范围进行无缝网格的定量分析。确立交通网络密度、交通干线影响度和城镇影响度三个评价指标，分析甘肃省境内综合区位优势状况。结果表明：省内大部分区域区位优势度处于较低水平，占省域面积的86.88%。只有极少数地区较高，占省域面积的0.5%，中等区位优势度地区占面积12.62%，甘肃省综合优势度区域差异显著，兰州区位优势度最高，为0.86，阿克塞哈萨克族自治县区位优势度最低，接近0。综合区位优势度较高区域依然沿陇海-兰新线和主要交通干线分布，中东部地区优势度明显高于西部廊道区域。中东部主要以兰州为中心，在陇海-兰新线东西方向上的区位优势逐渐延伸并减弱，向西途经武威、金昌、张掖等城镇，向东经定西市和天水市，以及向东北方向的白银市；西部主要以酒嘉地区为核心，向东延伸至张掖、金昌等城镇，向西至瓜州县，并向敦煌南向延伸。

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基于3S技术的甘肃省耕地质量等别监测评价研究

米成林, 卜春燕, 汪延彬

冰川冻土. 2017, 39(6): 1374-1380. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0402 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0402

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为全面掌握甘肃省耕地质量变化情况及其驱动因素，从宏观层面上建立"省-区-县-渐变类型区-地块"监测体系，以甘肃省标准耕作制度三级区为单位选取监测县，运用"重点分等因素划定"方法划分监测县耕地等别渐变类型分区、确定驱动因素，通过在县域范围内布设监测单元，对监测单元耕地质量渐变的驱动因素进行监测，并对其引起的耕地质量等别渐变做出趋势性评价。最后，以监测县耕地质量变化情况为基础，运用克里金空间插值方法对甘肃省耕地质量进行空间局部估计，对耕地质量变化空间分布进行特征分析。结果表明：（1）相比2015年耕地质量评价成果，全省监测县耕地等别平均提高了0.14等。河西走廊区中部、陇南山区南部等别有较大幅度提高；晋陵丘陵沟谷区、陇东黄土旱塬区东部、甘南高原区中部等别有较大幅度降低；南部地区变化的幅度整体高于北部地区。（2）甘肃省耕地土壤有机质含量差异较大，且整体偏低；全省耕地类型以旱地为主，耕地灌溉保证率多为一般满足和不满足，但得益于近年来全省修建大型引、供水工程，全省耕地灌溉保证率有了提高；耕地质量分布区域性特征明显。

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基于BP神经网络的农户生计风险评价模型

苏芳, 李景坤, 许韶华

冰川冻土. 2017, 39(6): 1381-1390. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2017.0305 　　https://www.cstr.cn/32264.14.j.issn.1000-0240.2017.0305

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当今，农户生计风险在农村社会建设的过程中是最为重要和核心的问题之一。作为基本的社会经济单元，农户正面临着来自经济、社会和自然等各方面的风险。石羊河流域农户由于面临着严峻的风险冲击使其生计脆弱性进一步加剧。所以，急需辨明流域农户面临的主要风险类型，并依此找寻提高农户风险应对能力的对策措施。针对流域农户生计风险的非线性关系和复杂性特征，以及BP神经网络的适用性范围，建立了基于BP神经网络的农户生计风险评价指标体系。并基于入户调查数据，运用熵权法计算得出流域农户生计风险评价指标体系中各种生计风险变量。同时，根据石羊河流域农户所面临生计风险的特征，基于BP神经网络结构模型，确定了其评价结果的表征方法。最终对模型的可行性进行了验证。研究表明：基于BP神经网络的生计风险评价模型对定量化测度农户生计风险的适用性较强，这可为决策部门定量评估农户生计风险提供依据。

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2017年, 第39卷, 第6期　刊出日期：2017-12-25

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