跃动冰川作为一种特殊类型的冰川，蕴含着巨大的灾害风险，对其开展监测研究具有重要意义。本研究基于1973年以来的Landsat影像、ASTER立体像对和ITS_LIVE数据产品，监测分析了帕米尔中部North Kyzkurgan冰川在跃动前、跃动中、跃动后的面积、高程、流速变化，揭示了该冰川完整的跃动发生过程。结果表明：North Kyzkurgan冰川是一条典型的跃动冰川，在1973—2011年处于恢复阶；2011—2016年处于跃动阶；2016年之后重新进入恢复阶。North Kyzkurgan冰川所在地区气候寒冷，降雪量丰富，同时该冰川积累区面积比率超过0.8，冰川作用正差近1 000 m，因此冰川补给物质充足。在积蓄区物质积累、不断增厚的情况下，冰川底部达到压力熔点，融水不断增多，在融水的润滑和顶托作用下，最终导致冰川发生跃动。因此，North Kyzkurgan冰川跃动的发生主要与热力学因素有关。
为了探究青藏高原雪冰中痕量元素的空间分布与主要来源，对2019年7—9月在青藏高原七一冰川、八一冰川、岗什卡雪峰、煤矿冰川、玉珠峰冰川、古仁河口冰川以及玉龙雪山白水河1号冰川采集的表雪样酸化后，利用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测试了常量元素Al、Fe与痕量元素As、Ba、Co、Cr、Cu、Li、Mn、Mo、Pb、Sr、Tl、Zn、Cd共15种元素的含量，通过Jonckheere-Terpstra非参数检验分析痕量元素空间分布趋势。结果表明：中部煤矿冰川和玉珠峰冰川浓度最高，南部古仁河口冰川和玉龙雪山最低，东北部3条冰川居中；本研究与其他研究区关于冰川As、Cu、Pb、Zn、Cd浓度对比的结果显示，青藏高原冰川中元素含量的空间分布总体趋势为：中部＞北部＞南部。富集因子分析表明，Co、Cr、Cu、Tl、Fe、Li、Mn、Mo、Sr元素主要受粉尘输入影响，Pb、Cd、Zn元素受人为源影响较大（例如有色金属冶炼、交通排放、化石燃料燃烧等）。后向轨迹结果表明，东北部3条冰川主要受东北和西北部地区影响；中部冰川元素来源复杂，以青藏高原西部和北部的粉尘输入为主，且受西部临近煤矿和交通运输影响；南部冰川主要受南亚和青藏高原西南部地区影响。研究成果将进一步丰富青藏高原雪冰痕量元素数据库，为评估人类活动对青藏高原大气环境的污染和水源区的潜在环境风险提供科学依据。
采用一元线性回归、合成分析等方法对1961—2019年青藏高原中东部71个站点夏季强降水与大尺度环流进行了分析，研究结果表明，近年来青藏高原中东部强降水呈增加趋势。在强降水高值年时，青藏高原中东部水汽辐合加强，中纬度西风和热带地区东风带向极移动加强，高层辐散流场、水汽输送以及上升运动条件，共同作用导致了强降水的产生。在强降水低值年时，青藏高原中东部大部水汽异常辐散，区域内的季风水汽输送减弱，西风带和东风带均向赤道移动减弱，高层为气旋式环流异常。通过风暴轴、波作用通量和E-P通量进一步分析发现，当北大西洋地区风暴轴偏强（偏弱）时，瞬变扰动作用加强（减弱），使得北大西洋地区高纬度西风加速（减弱），急流出口区的不稳定能量激发了欧洲西北部的异常反气旋（异常气旋），并通过Rossby波列调控季风输送，导致了青藏高原中东部地区强降水的变化。
青藏高原多年冻土区活动层土壤的入渗规律研究是高寒区土壤水循环过程研究的主要内容。以青藏高原多年冻土区高寒沼泽草甸、高寒草甸和高寒草原的活动层土壤为研究对象，裸地为参照对象，分析了不同植被类型土壤的入渗规律及其主要影响因子。结果表明：不同植被类型土壤的入渗能力排序为高寒草原>裸地>高寒草甸>高寒沼泽草甸。高寒草甸土壤中致密的根系对土壤水分的运移具有强烈的阻滞作用，降低了土壤的入渗性能，而高寒草原土壤层根系较为稀疏，对土壤入渗的阻滞作用较弱，土壤水分向深层的渗漏速率较大。通过对比4种土壤入渗模型的模拟结果，发现Horton模型更适用于描述高寒草地土壤水分的入渗过程。另外，不同入渗模型对裸地入渗过程的模拟均优于其他植被类型草地，说明植被类型及植物的生长状况影响土壤入渗过程的模拟效果。全球变暖条件下，多年冻土区土壤入渗研究将为青藏高原多年冻土区陆地水文过程模型提供参数支持，为未来水资源变化研究提供基础数据。
受气候暖湿化和冻融作用的影响，近年来西藏东部地区的山体滑坡多发频发，对人民生命财产安全造成严重威胁，制约了当地经济社会发展，因此，迫切需要利用有效手段对滑坡灾害隐患开展大范围调查与早期识别。以藏东317国道矮拉山地区为例，利用小基线集时序InSAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar）技术，分别对2017年3月—2019年7月期间Sentinel-1A SAR升、降轨数据集进行地表形变监测分析，获取了该地区滑坡体隐患的分布情况，并讨论了滑坡历史形变演化特征及成因。结果表明：大部分区域较为稳定，滑坡隐患主要集中在山谷两侧，升降轨InSAR提高了滑坡监测识别的准确性和覆盖度；冻融滑坡形变过程与降雨型滑坡存在差异，呈现平稳期和失稳期交替出现的季节性变化特征；形变过程主要受冻融和降雨影响，两者共同作用加速坡体变形。实验结果验证了InSAR技术能够有效弥补传统监测手段的不足，可在高山冻土区滑坡隐患早期识别与监测防治中发挥重要作用。
青藏铁路路基创造性采用了主动冷却路基的设计理念修建而成，目前铁路已经安全运营超过10年。青藏铁路路基修筑在多年冻土之上，路基下部冻土温度变化是衡量路基是否稳定的关键因素。基于长期（2008—2019年）地温观测资料，对昆仑山垭口南坡青藏铁路K980+000低温多年冻土区块石路基坡脚至坡脚外30 m范围内的冻土上限变化、年际地温变化、季节性地温变化进行分析，研究了路基工程行为对低温多年冻土的长期影响机制。结果表明：冻土地温不断升高，冻土上限逐年下移；与天然孔比较，路基坡脚处地温增温幅度反而较小，主要可能受块石路基冷却效应的影响；冷季与暖季呈现出不对称的增温趋势。冻土路基普遍增温的趋势仍然存在，出于对多年冻土的保护与保证工程稳定性的考虑，应尽量采用冷却路基的思想修建路基。同时，应加强对路基的监测，分析长期增温过程后路基稳定性变化，并对路基下部冻土的变化做出定量研究。
重大工程建设会扰动高寒草地，法规要求扰动区草皮层应予以剥离，待工程建设后再用于恢复原生植被，当前对剥离草皮堆放成活的影响研究较少。试验设计遮阳网与穿孔膜两种覆盖条件，探讨分析其对剥离的草皮块堆放与铺植利用后土壤温湿度及草皮块返青覆盖度的影响，研究结果表明：遮阳网覆盖堆体较自然地表日均土壤温度显著降低，同时各深度层极大延长冻结期，降水对土壤水分的补充效应延后，并造成堆放期水分大量损失；穿孔膜覆盖堆体较自然地表提高了土壤温度，阻碍了降水对土壤水分的补充，并造成堆放后土壤吸持水能力降低。遮阳网覆盖的草皮块返青覆盖度显著高于穿孔膜覆盖的返青覆盖度，堆放期日平均土壤温度>0 ℃的堆放日数与草皮块返青覆盖度的线性拟合较好。工程建设中应尽量缩短堆放时长，采用透水透气类覆盖材料，增加土壤与空气热量交换，以维持更长的冻结期，并适时补充水分，提高草皮块铺植的恢复成效。
大气硝酸盐（包括颗粒态硝酸盐和气态硝酸）是一种重要的含氮物质，在北冰洋氮的生物地球化学循环中起着重要作用。然而，目前关于北冰洋上大气硝酸盐形成机制的研究较少，限制了对该地区氮氧化物（NOX）到硝酸盐相关大气化学过程的理解。作为2012年夏季中国第五次北极科学考察的内容之一，本研究采集了科考航线上的大气气溶胶样品，并对北冰洋航段（62.3°~74.7° N）上样品中硝酸盐的氮氧同位素（δ15N，δ17O和δ18O）进行了分析以研究该区域大气硝酸盐的形成过程。观测到的Δ17O（NO
积雪中记录的痕量元素含量，能很好地评估当地大气污染状况。利用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS），对2018年1月和3月采自新疆北部的天山北坡、伊犁河谷、塔城地区和阿勒泰地区的积雪样品进行了16种痕量元素测试。结果表明：北疆地区积雪中痕量元素含量的平均值在0.06 ng·g-1（Cd）～1 481.1 ng·g-1（Al）之间。时间分布上，消融期多数痕量元素浓度低于积累期、稳定期；Pb、Cr等元素消融期含量高于其他时期，可能与外源输入有关。空间分布上，塔城地区和天山北坡的多数痕量元素含量高出伊犁河谷和阿勒泰地区1~3倍。与其他地区雪冰中痕量元素含量对比，发现新疆北部高出青藏高原北部1~3倍，与受人类活动影响较大的天山乌鲁木齐河源1号冰川相应痕量元素浓度接近，揭示了新疆北部积雪中痕量元素较高的浓度特征。元素富集系数表明，Fe、Be等元素主要来自地壳粉尘，Pb、Cd、Zn、As等元素呈显著富集（EFc>10），受人类排放活动主导。结合后向气团轨迹分析，塔城地区的痕量元素可能受到哈萨克斯坦的影响，阿勒泰地区的痕量元素可能受到中亚、阿尔泰山南缘等地的影响，天山北坡与伊犁河谷主要受新疆本地气团的影响。
基于19个人工气象站1961—2017年风速风向实测数据对南极冰盖近地面风速时空变化和风向进行了分析。结果表明：近50年来，南极冰盖近地面各季节平均风速和年平均风速变化的空间模式基本一致。东南极0°~120° E沿海地区风速呈显著上升趋势；南极半岛气象站风速变化趋势各异，且变化速率相差甚大，但从区域平均结果来看，南极半岛年和季节平均风速均呈上升趋势。这与近几十来局地气温、气压变化及南半球环状模趋向于正位相发展有关。东南极受下降风和绕极东风影响，大部分地区盛行偏南风或偏东风，且频率较高风向稳定；而受天气活动影响，南极半岛风向复杂，主风向频率低，风向多变。
以亚洲高山区为研究区，在对2000—2020年逐日MODIS积雪产品进行去云处理的基础上提取了每一水文年的积雪日数（snow-covered days， SCD）、积雪开始日期（snow onset date， SOD）、积雪结束日期（snow end date， SED）和积雪持续日数（snow duration days， SDD）等积雪物候参数，并分析了积雪物候时空动态特征及其与气候变化的响应关系。结果表明：亚洲高山区积雪物候空间差异较大，并呈现出主要受海拔影响的垂直地带性分布规律。研究区SED主要集中在3—6月，在低海拔区SED出现在3月份及以前，而高海拔山区则推迟到6月份及以后；SOD主要集中在9—12月，高海拔山脉及高纬度地区的SOD出现较早，而低海拔区的SOD多出现在11月及以后。近20年，研究区SDD主要呈缩短趋势，在13.5%的区域呈显著缩短，而仅7.4%的区域为显著延长；SED主要呈提前趋势，在15.8%的区域显著提前，而仅8.8%的区域为显著推迟；SOD主要呈推迟趋势，在11.4%的区域表现为显著推迟，在8.2%的区域为显著提前。亚洲高山区积雪物候年际变化对气候变化的响应关系明显，积雪累积期气温是影响SOD年际变化的主导因子，而融雪期气温是影响SED年际变化的主导因子；气温的上升，导致了SOD的推迟、SED的提前和SDD的缩短。
消融期冰川反照率特征研究对于深入理解冰川消融过程及其对气候变化的响应机理具有重要意义。利用Landsat卫星影像反演反照率数据，MODIS逐日反照率产品数据以及野外观测反照率数据，分析了天山乌鲁木齐河源1号冰川2016年消融期（5—8月）反照率时空变化特征。研究表明：消融早期，冰川反照率空间变化不明显；消融中后期，总体上呈现随海拔的升高而增大的趋势，在平衡线附近增速最快。消融期冰川反照率整体呈下降趋势，而且在6—7月份变化最为剧烈。平衡线附近反照率时间变化尤其显著，积累区次之，消融区最弱。冰川反照率的时空变化主要由冰面特征决定。气温和固态降水是其驱动因素。冰川反照率随气温的升高而降低，但固态降水会打破其随气温的变化趋势，引起反照率的增加。污化物显著降低冰面反照率，尤其在可见光波段（380~760 nm）。此外，即使冰面特征相对均一，反照率还呈现随太阳入射角的增大而增大的趋势，主要由冰川局部地形（坡度与坡向）差异所致。
研究冰川面积变化对气温变化的响应模式，对于冰川资源的保护和利用具有重要意义。利用Landsat MSS、TM和OLI影像，采用比值阈值法结合目视修正，提取了阿尔金山地区1973—2020年8个时期的冰川边界信息，分析了冰川的时空变化特征，并结合距离阿尔金山较近的且末、若羌、茫崖和冷湖等四个气象站点的气象数据，分析了冰川变化对气温变化的响应规律。主要结论如下：1973—2020年阿尔金山地区冰川整体处于退缩状态，面积减少了（64.89±12.36） km2（19.21%±2.90%）；1973—1990年冰川退缩较快，年均退缩率为（0.49±0.07）%·a-1；1990—1995年和1995—2000年这两个时期冰川退缩最快，年均退缩率分别为（1.07±0.08）%·a-1和（1.08±0.08）%·a-1；2000年后，冰川退缩速率较慢，比较稳定，年均退缩率均低于0.2%·a-1。气温是影响阿尔金山地区1973—2020年冰川变化的主要气候因子。阿尔金山地区冰川对不同气温变化阶段的响应模式为：气温升高阶段，冰川消融，冰川面积减少；气温稳定阶段，冰川逐渐进入新的动态均衡状态，冰川面积也相对稳定；气温降低阶段，因冰川运动的滞后性，冰川面积在短时间内无明显变化。
积雪深度的变化对地表水热平衡起着至关重要的作用。选用了国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）中目前情景比较齐全的五个全球气候模式，通过对比新疆地区1979—2014年积雪深度长时间序列数据集，评估了气候模式在新疆地区模拟积雪深度的模拟能力，接着预估了未来不同SSPs-RCPs情景下新疆地区在2021—2040年（近期）、2041—2060年（中期）、2081—2100年（末期）相对于基准期（1995—2014年）的积雪深度变化。气温和降水对积雪深度变化有着重要的影响，因此还分析了新疆地区到21世纪末期气温和降水的变化趋势。结果表明：订正后的气候模式模拟的积雪深度数据与观测数据的相关系数均达到0.8以上，其中1月至3月与观测数据的结果更为吻合。气候模式基本上能够反映积雪深度年内变化的基本特征，气候模式模拟的积雪深度空间分布和观测数据具有相似的特征。气温和降水在未来不同情景下均会波动上升，其中气温的增幅相对比较明显，达0.43 ℃·（10a）-1，而降水的增幅为0.63 mm·（10a）-1，新疆未来的气候总体上呈现出变暖变湿的趋势。新疆地区的平均积雪深度在未来不同时期相对基准期均呈增加的趋势。SSP1-1.9情景下，21世纪近期、中期和末期北部大部分地区的积雪深度将会有所增加；SSP1-2.6情景下，北部阿尔泰山地区的积雪深度在21世纪近期有所减小，但中期和末期将会有所增加；SSP2-4.5情景下，21世纪不同时期东部地区的积雪深度将会有所增加，北部和中部大部分地区在不同时期积雪深度将会变小；SSP3-7.0情景下，21世纪不同时期北部和西南地区的积雪深度将会普遍变小，东部地区的积雪深度将普遍增加；SSP4-3.4和SSP4-6.0情景下，21世纪不同时期西南昆仑山地区的积雪深度将会普遍变小，东部地区的积雪深度将普遍增加；SSP5-8.5情景下，北部阿尔泰山地区和东部地区的积雪深度将普遍增加。
在全球变化背景下，雪面雨发生频次增加，致灾风险加大，认识雪面雨时空变化特征对于防洪减灾具有重要意义。基于我国新疆北部地区42个国家气象站1960—2015年逐日气温、降水、雪深、天气现象等气象观测数据，制定降水类型、地面状态、雪深等共同判定雪面雨事件的参数化方案，进而分析新疆北部地区雪面雨日数时空变化特征及其与气温、海拔的关系。结果表明：近56 a来新疆北部地区雪面雨日数以0.3 d·（10a）-1的速率呈缓慢增加趋势；空间分布上，新疆北部地区雪面雨主要集中于塔城北部、伊犁河谷、乌鲁木齐河源地区，其中塔城裕民县最多，年平均雪面雨日数12.2 d；相关分析显示雪面雨日数及雪面雨量均与海拔呈显著正相关。该研究有望提升对新疆干旱区雪面雨事件这一诱发雨雪混合洪水重要现象的科学认识，为新疆地区致灾洪水过程分析以及洪水监测预警提供参考。
为探究青藏工程走廊沿线多年冻土区活动层厚度分布情况，结合青藏公路、青藏铁路沿线300个钻孔点的活动层厚度监测数据，基于年平均地表温度、平均植被指数、等效纬度、纬度、高程和含冰量等参数建立了活动层厚度的经验公式、随机森林和径向基函数（radial basis function， RBF）神经网络预测模型。各预测模型结果表明，活动层厚度与各预测因子间具有极强的非线性关系；RBF神经网络预测模型具有最高的预测精确度，拟合优度R2达到0.84。运用RBF神经网络预测模型和高精度遥感数据绘制活动层厚度分布图，分布图显示研究区内活动层厚度主要为2~4 m，总面积为5 468.3 km2，面积占比为47.27%，主要分布于楚玛尔平原至北麓河盆地和唐古拉山区南部至头二九山区；活动层厚度大于4 m次之，总面积为3 382.3 km2，面积占比为29.24%，整体分布偏向南部地区，主要分布于布曲河谷地至头二九山区。并对研究区活动层厚度与含冰量、地温关系进行了研究，结果表明活动层厚度随含冰量增加而减小、随地温升高而增加。
大兴安岭北部是我国唯一的中高纬度多年冻土区，其水热特征分析对陆气能量交换、生态系统和气候变化等研究有重要意义。基于2011—2020年期间对大兴安岭森林生态站附近的湿地多年冻土开展的气温和0~2 m地温和土壤含水量数据，对大兴安岭湿地多年冻土活动层的水热特征进行了分析。结果表明：湿地多年冻土活动层内地温的变幅随深度减小，且具有滞后性。融化期地表温度高于深层地温，冻结期相反。2012年、2013年、2019年和2020年的平均融化速率分别为0.49、0.61、0.47和0.56 cm·d-1，向上平均冻结速率分别为1.34、2.12、2.58和1.65 cm·d-1。向下平均冻结速率分别为1.69、1.02、3.32和1.00 cm·d-1，最大融化深度分别为78.73、85.65、66.22和74.94 cm。2012年5月—2013年5月期间，土壤未冻水含量随地温变化的拟合关系较好，相关系数大于0.90，且深层拟合效果优于表层。融化期土壤水分变化幅度大，与地温的相关性差，随深度增加相关性减弱。湿地充足的水分为多年冻土的双向冻结提供了条件。研究成果可为大兴安岭湿地多年冻土区的冻融循环、水热耦合机理和模拟研究提供数据基础和理论依据。
为研究季节冻土区冻融作用对基坑工程的影响，基于考虑冰-水相变的热传导理论、考虑黏聚力的修正剑桥模型和强度折减法，建立了适用于季节冻土区基坑稳定性分析的计算平台。在此基础上，结合具体的试验数据对不同初始状态的基坑算例进行计算，研究季节冻土区基坑冻融前后稳定性和位移的变化情况，并根据土体冻融前后的物理力学参数对上述变化规律作出分析。研究结果表明，冻融作用加剧季节冻土区基坑的局部变形，且土体的初始干重度对变形规律的影响较大，但基坑的整体安全系数并未受到冻融作用的显著影响。存在一个临界干重度γd0，基坑土体的初始干重度接近临界干重度时，围护桩水平位移在冻融前后的变化较小，随着土体初始干重度与临界干重度的差距增大，围护桩水平位移在冻融前后的变化量也随之增大。土体的初始干重度越小，基坑围护桩的竖向位移和坑底隆起位移在冻融前后的变化量越大，即土体初始干重度较小的基坑在经历冻融后，围护桩的竖向位移产生显著沉降，但坑底隆起情况有明显缓解。研究成果对季节冻土区基坑工程的设计和施工具有重要意义。
新疆是亚洲中部干旱区的重要组成部分， 对全球变化响应异常敏感， 水资源问题突出， 研究变暖背景下新疆的气候水文变化及面临的问题， 对应对和适应未来气候变化及水资源安全具有重要意义。基于最新的气候水文观测资料和相关成果， 研究了新疆水文气候要素变化趋势与演变特征， 探讨了目前面临的主要问题及对策建议。结果表明： 1961—2018年新疆升温幅度高于全球平均水平， 冬季升温贡献最大； 降水量和降水日数均明显增加， 夏季降水增加最显著； 21世纪以来气温和降水均在高位波动， 但增加幅度减缓， 气候有从暖湿化向暖干化转折的迹象， 干旱化趋势加剧。21世纪以来， 极端最高气温、 极端最低气温和高温日数显著增加， 高温初日提前， 高温终日推迟， 极端降水事件、 暴雨雪强度和频次明显增加。受气候变化和人类活动共同影响， 塔里木河流域源流区径流量明显增加， 干流径流量微弱减少； 博斯腾湖水位阶段性变化明显， 2013年以来逐渐扩张； 艾比湖总体萎缩， 而山区湖泊赛里木湖面积稳定扩张。新疆气候水文变化面临主要问题包括： 对新疆气候变化趋势和物理过程认识不明、 水文气象灾害风险加剧难以把控、 气候变化影响不确定性加剧， 水安全问题迫在眉睫。建议趋利避害， 抓住气候机遇， 加快生态环境建设； 开展气候水文综合科学考察， 加强机理研究， 构建综合观测协同网络， 提高水文气象灾害风险调控能力； 将有效应对、 有序适应气候变化提升到战略的高度， 为建设美丽新疆和高质量发展服务。
冰川作为固体水库以“削峰填谷”的形式显著调节径流丰枯变化，冰川的水文调节功能对于中国西北干旱区至关重要。使用现有VIC-CAS模型模拟得到中国西部寒区2014—2100年径流预估数据，从趋势和波动变化相结合的视角，基于径流变差系数法，构建了冰川水文调节指数（GlacierR），分析了9个寒区流域冰川径流变化的稳定性，详细剖析了历史时期（1971—2010年）和未来到21世纪末这些流域冰川水文调节功能的强弱变化。结果表明：历史时期及RCP2.6和RCP4.5情景下，除长江流域外，青藏高原其余流域的冰川径流减小时间节点为2020s，西北内陆河流域则为2010s。历史时期及RCP2.6和RCP4.5情景下至21世纪末，尽管西部寒区大部分流域的冰川径流呈减少趋势，但波动幅度减小或无明显变化，冰川径流稳定性增强或无变化。总体上，西北内陆河流域的冰川水文调节功能较高，青藏高原流域的冰川水文调节功能较低。RCP2.6和RCP4.5情景下，至21世纪末，西部寒区各流域冰川水文调节功能均呈现减弱趋势，西北内陆河流域减弱更加显著，如RCP4.5情景下，木扎提河冰川水文调节功能降幅达25.4%，而青藏高原各流域的冰川水文调节功能一直处于较低水平。从年代际变化来看，1970s—2010s是寒区流域冰川水文调节功能较强的时期，1980s和2000s两个时段冰川水文调节功能尤强；RCP2.6和RCP4.5情景下，未来到21世纪末，冰川调节功能明显减弱。减弱的时间节点不同，最早为1970s，最晚为2020s。
寒区在我国分布广泛，且多为我国主要江河的源头区，其水循环演变会对地区乃至全国的水资源情势产生重要影响。针对寒区冻土作用下特殊的水文特性，研究选择松花江、黄河、黑河、长江、雅鲁藏布江流域内5个典型寒区流域，采用改进的WEP-L模型模拟分析了寒区径流在1960—2010年的时空变化规律。同时，基于水文模拟法，设计不同气候变化与土地利用情景对各寒区流域径流变化进行了归因分析。研究表明：WEP-L针对不同的寒区流域逐月径流过程，取得了较好的模拟效果，NSE（纳什效率系数）基本在0.7以上，相对误差控制在±15%内。5个流域的径流量变化趋势表现为弱显著性，但是黄河流域（唐乃亥以上）和黑河流域（莺落峡以上）的基流指数显著增加，说明这两个流域的河川基流占比不断增加，主要原因可能在于冰川融雪的增加。除了松花江流域（阿彦浅以上）外的四个寒区流域的气候变化对径流的影响较高，贡献率达到78%以上，是径流演变的主导作用。研究结果有助于增强对寒区水循环和水资源演变的认识，为应对未来变化环境下寒区水问题提供参考。
植被与多年冻土共同维系着大兴安岭地区的冷湿环境。随着全球气候变暖，大兴安岭多年冻土已发生严重退化，植被的生长也受到影响。在大兴安岭北部多年冻土区设置55个采样点，每个采样点采集多年冻土活动层厚度、林下灌木生物量和落叶松胸径树龄等指标，同时借助增强型植被指数（EVI）在区域尺度比较大片多年冻土区和岛状融区多年冻土区的植被生长状况。结果表明：黑龙江呼中国家级自然保护区（简称呼中保护区）活动层厚度的平均值为（0.47±0.14） m，保护区周边为（0.83±0.38） m，呼中保护区周边的活动层厚度大于保护区内。大片多年冻土区的活动层厚度平均值为（1.04±0.47） m，小于岛状融区多年冻土区的（1.40±0.41） m。呼中保护区和周边灌木生物量的平均值分别为（201.75±71.70） g·m-2和（259.10±111.14） g·m-2，胸径与树龄比值的平均值分别为（0.20±0.08）和（0.26±0.14）。大片多年冻土区和岛状融区多年冻土区林下灌木生物量的平均值分别为（128.31±63.33） g·m-2和（199.04±66.13） g·m-2，胸径树龄比的平均值分别为（0.30±0.13）和（0.59±0.21）。活动层厚度大的区域，灌木的生物量以及落叶松胸径树龄比都大于活动层厚度小的区域，表明活动层厚度增加对灌木和乔木的生长有一定的促进作用。EVI的结果显示岛状融区多年冻土区植被的生长状况以及植被覆盖情况好于大片多年冻土区，从区域尺度证明了多年冻土对植被生长存在限制作用。研究结果对于深入理解多年冻土变化及其环境效应具有重要意义。
以三江源东部河曲高寒草甸为研究对象，通过分析1991—2015年气温、降水、潜在蒸散、湿润指数和牧草产量变化特征，探讨了地区干湿状况对牧草产量的影响。研究表明：1991—2015年河曲高寒草甸潜在蒸散以3.5 mm·a-1的速率增加（P<0.01），在年降水量按2.3 mm·a-1呈非显著性（P>0.05）增加的趋势下，地区干湿状况基本保持平稳（多年均值为0.52），隶属于半湿润气候区。25年来牧草干重产量平均为303.7 g·m-2，并以3.0 g·m-2·a-1的速率下降。分析牧草产量与影响干湿状况的气候因素之间的相关性发现，气温对牧草产量影响不明显（P>0.05），降水量表现为正相关关系（P>0.10），说明该区域降水是牧草产量提高与否的主导因素；牧草产量与潜在蒸散表现为负相关关系（P>0.10），与湿润指数表现为正相关关系（P>0.10）；在生长季时期，牧草产量与降水量、潜在蒸散和湿润指数的相关性关系达到了显著水平（P<0.10），说明牧草产量在生长季对地区环境条件湿润与否较为敏感。
长江、黄河与澜沧江源区（简称三江源区）是中华与亚洲“水塔”，是我国重要的生态安全屏障与水安全保障，是三大河流域经济带的共有源地，稳藏固疆的战略要地，美丽中国建设的战略高地。掌握该地区美丽中国建设进程，发现存在的问题，及时总结典型成功案例，有助于更好建设美丽高原，服务生态文明建设与社会经济高质量发展的全国战略部署。就建设内容与进程看，目前三江源区整体仍处于物质建设阶段，除畜牧业外，缺乏其他产业，忽视文化建设，美丽缺少内涵、不可持续；就建设成效而言，美丽乡村与美丽城镇工程建设成绩显著，但配套设施严重滞后，以及游牧文化与聚落文化的冲突，美丽仍流于形式；尽管存在这些问题，但亦涌现了若干成功案例，“岗龙模式”和“甘达模式”尤为典型，为三江源其他地区美丽中国建设提供了样板与发展启示：（1）找准优势资源，最大化资源潜力、实现经济“美”是高原美丽中国建设成功的物质基础；（2）领导人/团队/致富带头人是高原美丽中国建设成功的关键核心；（3）产业与因地制宜的运作机制是高原美丽中国建设可持续的强大支撑与必由之路；（4）不断探索永远走在发展路上是美丽中国建设成功的坚实动力。
以规划建设中的川藏铁路沿线地区为研究区域，使用2000―2015年人口、地区生产总值与构成等数据，采用Nich指数、Theil指数与Gini系数分别测度经济相对发展速度和空间、产业视角下的经济差异。结果表明：近15年川藏铁路沿线地区经济发展强劲，增速高于全国平均水平，但具有明显的阶段性变化特征，藏东地区外援型经济的特点使其2012年后的增速回落与川西地区相比更为和缓。空间视角下，2000―2015年沿线地区经济差异经历“增大―缩小―再增大―再缩小”过程，经济发展总体趋于协调。藏东、川西两地区内部差异是区域经济差异存在的根源，其对总差异的贡献率高于94%，且藏东地区内部经济差异大于川西地区。产业分解视角下，川藏铁路沿线地区经济差异呈“增大―减小―再增大”态势。三大产业的差异依次为第三产业>第二产业>第一产业，相应的对总差异的贡献率亦依次为第三产业>第二产业>第一产业，但第二、第三产业贡献率差距呈缩小趋势。产业集中效应主导区域经济差异的变化，第二和第三产业（尤其是第三产业）在区域上的集聚是区域经济差异扩大的决定性因素。
游客满意度是衡量旅游地竞争力的关键因素之一，已受到众多旅游研究者的关注。在其热点研究中，有关冰川旅游游客满意度及不同游客属性间满意度差异的研究鲜见。选取达古冰川与海螺沟冰川为研究区，通过对游客属性细分，运用模糊多准则决策法（F-MCDM）及引入需求弹性理论对冰川旅游游客满意度进行了综合评价和敏感性分析，探讨了提升冰川旅游游客满意度的对策建议。结果表明：达古冰川游客实际满意度总体高于海螺沟冰川，两地均以管理与服务的满意度最高，消费状况与交通的满意度最低。就游客属性的相对满意度而言，两地均呈现男性满意度高于女性，高消费游客满意度高于低消费游客，高忠诚度游客满意度高于低忠诚度游客；两地相对满意度的差异表现在年龄、受教育程度、客源地和到访次数方面。相较于达古冰川，海螺沟冰川满意度敏感性更高，同等改进力度下游客满意度的提高更为明显高效，就两地满意度敏感性最高的景观特色而言，达古冰川1%的改善将提升游客满意度0.30%，而海螺沟冰川可提升0.45%；对于不同游客属性的满意度敏感性，两地均以不愿推荐、不愿重游和未达到期望的游客最高。最后依据满意度敏感性分析结果，为两地冰川旅游发展提出了关键属性改进、营销策略创新和旅游产品开发等针对性建议。
地球系统受到气候变化和人类活动的双重影响，相比于气候变化研究相关的空间数据在数据采集、制备方法、制备速度、时空分辨率和数据质量等各方面的快速发展和提高，人类活动强度空间数据还处于探索发展阶段。人类活动强度空间数据有助于更好的理解人类活动影响的强度和范围，对于探究人类活动对地球系统各圈层及其变化的影响，以及促进全球和区域可持续发展具有重要意义。基于此，通过对人类活动强度空间数据相关研究进行梳理和分析，首先提出人类活动强度空间化的概念，然后归纳总结六类主要的空间化方法，并以青藏高原地区为例重点展示和分析四类应用较为广泛的方法，包括净初级生产力人类占用法、土地类型变化法、全球干扰指数法和人类足迹指数法等。最后讨论目前人类活动强度空间化研究中存在的问题，并对未来的发展提出建议。
冰川表面运动提取在冰川动力学与物质平衡变化研究中具有重要意义。针对当前我国自主遥感卫星数据在冰川运动监测应用中存在的不足，选用GF-3卫星FSI模式下获取的2019—2020年间覆盖亚洲高山区典型冰川的SAR数据，借助并行化偏移量跟踪算法获取了研究区冰川表面流速分布。研究结果表明：优化后的偏移量跟踪算法极大地提高了运行效率；全局形变拟合估计、地形偏差校正及滤波降噪后，冰川运动分布形态更加直观，精度可达0.5 m；通过与准同期Landsat-8影像提取的冰川流速对比以及对非冰川区位移残差的统计分析，验证了GF-3影像在监测不同区域冰川流速结果方面的可靠性及适用性；GF-3影像凭借其良好的空间分辨率，在规模较小、运动缓慢的冰川运动提取方面具有显著的优势，能够更好地体现冰川运动细节信息及其差异性。该研究有助于分析气候变化背景下青藏高原地区冰川的运动规律及其时空演变特征。
随着黑河流域时空数据的快速增长，已有的黑河信息系统在共享效率、数据分析及平台架构等方面存在缺陷，已无法满足现实的需要。本研究针对目前平台的缺陷重新设计新版数字黑河信息系统（NDHRIS）的整体框架，从观测、数据及模型三个角度实现新版数字黑河信息系统的新功能。首先从基础设施、服务及应用三个层面介绍系统整体设计，其次详细阐述系统实现的关键技术及功能改进，最后，讨论了该系统仍然存在的问题及未来发展方向。目前该系统已业务化运行，数据量超过5 T，共1 058条元数据，向大约100个研究所和50个项目提供了大约8 TB数据集和5 000个数据服务，有效提升了黑河流域科学数据的共享效率，支撑全球寒区监测计划的实施。
甘公网安备 62010202000676号
