冰川冻土

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李小兰, 张飞民, 王澄海

冰川冻土. 2012, 34(4): 755-764. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0093

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比较了气象台站观测和卫星遥感(SMMR、 SSM/I、 AMSR-E)的积雪深度两种资料在空间分布、年际变化及其与中国夏季降水之间关系的异同性.结果表明: 两种资料在积雪稳定区的分布比较一致, 积雪深度的大值区位于东北地区、新疆北部和青藏高原地区; 对于季节性积雪区且积雪深度不大的区域而言, 二者之间存在着较大的差异, 尤其在江淮流域及长江中下游地区, 台站观测的积雪深度大于遥感得到的积雪深度; 平均而言, 两种资料获得的积雪深度在各地区基本一致.在新疆北部和高原南部, 二种资料的年际变化存在着差异, 在新疆北部, 台站观测大于遥感得到的积雪深度, 而在高原东南部遥感大于台站观测积雪.近30 a来, 两种资料获得的积雪深度在新疆北部和青藏高原的年际变化趋势基本一致, 新疆北部为增加趋势, 青藏高原有减少的趋势.值得注意的是, 在东北地区, 近30 a来两种类型资料的年际变化趋势呈相反变化.两种资料在新疆北部的相关最强; 东北、青藏高原其次; 而高原东南部最差, 在使用时应加注意.青藏高原地区的两种积雪资料与中国夏季降水的相关"信号"基本一致.青藏高原地区积雪与东北西部地区和长江中下游夏季降水之间的相关最为显著.资料间的差异性并不影响高原地区积雪对中国夏季降水"信号"的应用.

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木孜塔格西北坡鱼鳞川冰川跃动遥感监测

郭万钦, 刘时银, 许君利, 魏俊锋, 丁良福

冰川冻土. 2012, 34(4): 765-774. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0094

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基于Landsat卫星数据的遥感监测发现, 木孜塔格峰西北坡鱼鳞川冰川的中支在2007-2011年间发生了跃动, 冰川北侧末端在几年内前进距离达到了(548±34) m.进一步的监测发现, 该冰川的大幅跃动主要发生于2008年10月至2009年3月.跃动期间冰川表面约4.8 km长的范围经历了急剧的破碎化过程, 并呈现出最早由冰川中部积蓄区下段开始, 然后向上下游逐渐扩展的特征.对冰面裂隙及其他特征点的追踪发现, 冰川除积累区以外的部位都产生明显的位移, 其中冰川中部以下至冰舌部各点的位移都在1 km以上.同时, 冰面运动速度的计算结果也显示, 冰川各个部分都经历了急剧的运动速度变化过程, 其中冰川中部最大运动可视速率达到约(13.3±1.5)m·d^-1, 并且还揭示出该冰川的跃动具有北侧主末端最先开始快速运动, 然后向上游逐渐扩展的特征.

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1971-2010年西藏怒江流域冷暖冬的时空变化分析

杨志刚, 杜军, 袁雷, 路红亚

冰川冻土. 2012, 34(4): 775-782. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0095

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根据暖冬等级国家标准, 参照单站、区域暖冬等级标准, 确定了单站和区域冷冬等级, 在此基础上分析了1971-2010年西藏怒江流域9个站冷、暖冬事件的气候变化特征. 结果表明: 近40 a怒江各站冬季平均气温表现出一致的增温趋势, 增幅为0.31~0.77 ℃·(10a)^-1, 以那曲增幅最大, 察隅升幅最小; 1991-2010年气温快速上升为0.81~2.36 ℃·(10a)^-1. 在10 a际尺度上, 2000年代是近40 a最暖期, 与1970年代比较各站偏高1.0~2.5 ℃. 区域暖冬指数也呈显著升高趋势, 线性趋势为19.6%·(10a)^-1, 明显高于东北、华北、西北、华南等地. 流域单站暖冬频率为40%~58%, 强暖冬频率为15%~33%; 区域暖冬共发生21次(年), 主要出现在2000年代, 其中强暖冬事件共发生过9次(年); 2001、 2006和2009年是过去40 a中范围最广、强度最大的暖冬. 流域单站冷冬频率为15%~28%, 强冷冬频率为5%~13%; 区域冷冬共发生了8次(年), 以1990年代居多, 其中区域强冷冬事件出现了4次(年); 1983年是40 a中范围最广、强度最大的冷冬, 1978年次之.

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1980-2009年西藏地区水汽输送的气候特征

卓嘎, 罗布, 周长艳

冰川冻土. 2012, 34(4): 783-794. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0096

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利用1980-2009年NCEP/NCAR月平均再分析格点资料, 分析了近30 a来西藏地区水汽输送的气候特征. 结果表明: 1)西边界和南边界为水汽流入边界, 北边界和东边界为水汽流出边界; 夏季水汽总输入量最大, 冬季最小且季节差异显著; 春季水汽总输出量最大, 冬季最小且季节差异不明显; 春、冬季为净水汽支出, 夏、秋季为净水汽收入; 2)无论是年还是不同季节平均, 近30 a来西边界水汽输入量、北边界水汽输出量基本呈现增加趋势或弱的减少趋势, 东边界水汽输出量、南边界水汽输入量基本呈现减少趋势; 总水汽输入、输出量均呈现减少趋势; 年、夏季、秋季净收入量呈现减少趋势, 春季、冬季净支出量呈现增加趋势; 3)西藏地区冬、春、秋季的水汽主要来自中纬度西风带水汽输送, 夏季水汽主要来自阿拉伯海、孟加拉湾、南海和西太平洋地区, 夏季南边界的水汽输送状况对西藏地区降水起着决定性作用.

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南疆近60 a来冰雹灾害时空变化特征分析

满苏尔·沙比提

冰川冻土. 2012, 34(4): 795-801. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0097

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冰雹是新疆主要灾害性天气之一, 利用新疆南疆各地州1949-2008年发生的冰雹频次及其造成的受灾农田面积、经济损失、死亡牲畜等资料, 分析了南疆冰雹频次时空变化特征及各县市雹灾灾情.结果表明: 南疆冰雹发生频次近60 a间呈明显上升趋势, 1950年代至1980年代中期发生频次较低, 1986年开始发生频次显著上升, 至1991年达最高值, 由1996年起又减少到2003年谷底.冰雹发生主要集中在3-10月, 其中6月频次最多, 年均3.6次, 其次5月为3.1次. 巴州、阿克苏、喀什和克州以春末到夏季型降雹为主, 和田以春季型降雹为主.冰雹一天之内多发生在白天到傍晚时段, 持续时间多为1~20min. 南疆冰雹空间分布上西北部多于东南部, 山脉的背风坡多于迎风坡, 山间盆地多于开阔平原.对各地州而言, 阿克苏冰雹发生频次最多, 属于严重雹灾区; 喀什和巴州次于阿克苏, 属于重雹灾区; 克州与和田冰雹发生频次较少, 属于中雹灾区. 冰雹受灾农田面积和经济损失随着工农业生产总值的增长而增加, 而且增长速度比经济增长速度快. 建议加大防雹投入力度, 建立人工防雹系统, 以减少雹灾损失, 遏制工农业发达地区雹灾损失严重和随着国民经济的增长雹灾损失增加的现象.

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新疆水分亏缺量时空变化分析

普宗朝, 张山清

冰川冻土. 2012, 34(4): 802-812. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0098

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利用新疆101个气象站1961-2010年的逐月气候资料计算出冬、春、夏、秋四季和全年水分亏缺量, 使用气候倾向率、 Mann-Kendall检测以及基于ArcGis的混合空间插值法对近50 a新疆水分亏缺量时空变化进行了分析. 结果表明: 新疆水分亏缺量的空间分布总体呈现南疆大于北疆、东部大于西部、平原和盆(谷)地大于山区的分布格局. 近50 a来, 新疆冬、春、夏、秋四季和年水分亏缺量分别以-3.146 mm·(10a)^-1、 -7.708 mm·(10a)^-1、 -14.650 mm·(10a)^-1、 -6.965 mm·(10a)^-1和-32.364 mm·(10a)^-1的倾向率呈极显著的减小趋势, 并分别于20世纪70年代末至80年代中期发生了突变性的减小. 但全疆各地水分亏缺量的变化具有明显的区域性差异, 以突变年为节点, 突变后较突变前, 水分亏缺量减少幅度的空间分布总体呈现平原大、山区小的格局. 水分亏缺量减小, 对缓解新疆日益尖锐的水资源供需矛盾、降低气候的干燥度、减少单位面积农田和自然植被需水量、改善脆弱的生态环境具有重要意义.

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青藏高原典型下垫面的土壤温湿特征

杨健, 马耀明

冰川冻土. 2012, 34(4): 813-820. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0099

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利用中国科学院纳木错站、珠峰站和藏东南站2007年土壤温湿度的观测资料, 分别分析了这3个不同下垫面下观测站的土壤温湿度分布的时空特征.结果显示:3个站土壤温度的年变化和年平均的日变化趋势基本相同, 与太阳辐射变化特征一致; 它们在冻结深度和冻结时间上差别较大; 下垫面特征、土壤的冻结消融及其物理性质的差异使3个站表现出了不同的土壤湿度变化特征; 3个站均表现为在某一深度有一个高含水层, 土壤消融(冻结)使土壤湿度迅速增大(减小).

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山地冰川流动模型探讨

刘春光, 阿布都热西提, 刘时银

冰川冻土. 2012, 34(4): 821-827. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0100

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近30 a来冰川动力学模型有了快速发展, 在南极、格林兰冰盖预测中取得一系列重要成果, 对山地冰川的研究也初见端倪. 从冰川流动的力学过程出发, 利用本构方程、理想冰川假设、浅冰层近似(Shallow ice approximation)假设完整地推导了理想冰川流动的物理过程, 揭示了冰川流动的机理, 建立了气候变化和冰川自身重力引起的理想冰川物质和能量再分配的温度耦合三维流动模型. 结合山地冰川的冰床形态, 将理想冰川与实际冰川相结合, 使理想冰川流动模型更好地近似山地冰川的流动.

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基于气候变化和人类活动影响的土地利用分析——以新疆阿克苏河流域绿洲为例

王生霞, 丁永建, 叶柏生, 廖杰, 谢遵义

冰川冻土. 2012, 34(4): 828-835. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0101

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以1990、 2000、 2010年3期Landsat TM影像为土地利用基础数据, 结合1990年以来的社会经济资料和反映气候变化的气温、降水数据, 对1990年以来阿克苏河流域绿洲土地利用变化进行了分析. 结果表明: 1990-2010年期间, 耕地、建设用地以单向转入为主, 耕地对绿洲"扩张"贡献最大, 前期(1990-2000年)的贡献率为129.1%, 后期(2001-2010年)的贡献率提高到142.5%; 草地、水域以单向转出为主, 草地对绿洲"萎缩"贡献最大, 前期的贡献率是-39.8%, 后期是-34.8%; 其次是水域, 前期对绿洲的贡献率是-1%, 后期是-9.3%; 河漫滩、林地、湿地在前期对绿洲的"扩张"贡献率分别是7.5%、 0.3%和5.1%, 后期对绿洲的"萎缩"贡献率分别是-2.4%、 -0.02%和-0.4%. 近20 a来流域绿洲规模整体上持续扩张. 通过分析绿洲土地利用驱动力系统可以看出, 绿洲土地利用类型变化主要受人类活动影响, 气候变化起基础性作用.

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末次冰期冰碛垄系列的形态特征及其形成探讨 ——以帕隆藏布江谷地为例

陈仁容, 周尚哲, 邓应彬

冰川冻土. 2012, 34(4): 836-847. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0102

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冰碛的形态特征是气候变化的标记.以往的野外考察发现末次冰期的冰碛具有近乎统一的发育模式.选取藏东南帕隆藏布江流域的10条冰川, 研究其前方末次冰期冰川堆积特征, 以揭示其所反映的气候变化过程. 结果表明: 末次冰期MIS2形成最高大的冰碛垄, 我们称之为主冰碛垄, 这套冰碛垄示意当时冰期气候持续稳定时间最长.为主冰碛垄所部分覆盖而由其底部延伸出来的, 尚有至少两套范围更大、但规模较小的冰碛垄, 表明MIS2之前冰期气候可能曾更加严酷, 但持续时间相对要短, 可能反映MIS4和/或MIS3的冰期气候特点.主冰碛垄内侧一直到现代冰川相当长的河谷段, 通常呈现多道冰碛垄, 规模均较主冰碛小, 它们有的不排除作为后退冰碛(recessional moraine)的可能性, 但晚冰期(YD)、抑或H1事件应当是值得注意的.临近现代冰川末端, 一般能够辨别新冰期和小冰期冰碛垄. 因此, 藏东南这样一系列的冰川堆积, 以其形态、范围和规模特征, 辅之以高精度的系统测年, 几乎可恢复出气候变化曲线来, 了解与全球氧同位素曲线之间的齿合关系.

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冰川加剧消融对我国西北干旱区的影响及其适应对策

张九天, 何霄嘉, 上官冬辉, 钟方雷, 刘时银

冰川冻土. 2012, 34(4): 848-854. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0103

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西北干旱区是我国生态最脆弱的地区之一, 也是国家安全和生态安全的核心区.冰川是西北干旱区的"固体水库", 高山冰雪融水一直是当地赖以生存和发展的重要水源, 是该地区独特的绿洲经济的命脉.在气候变暖的大背景下, 西北干旱区冰川加剧消融退缩, 冰川数量和规模均呈减少趋势.未来冰川将进一步萎缩, 冰川融水对河流补给将有显著变化.冰川加剧消融已严重影响到该地区水资源变化格局、农业可持续发展和生态系统稳定, 对现有水资源管理与灾害防治等对策与措施提出巨大挑战.应采取从转变经济发展用水和管理理念, 到提高适应冰川消融的水利建设、加强防灾与预测技术研究等方面的积极探索适应对策, 以应对气候变暖背景下冰川加剧消融给西北地区带来的挑战.

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西北地区特色作物对气候变化响应及应对技术的研究进展

邓振镛, 张强, 王润元, 高伟东, 徐金芳, 孙兰东, 姚晓英, 刘明春

冰川冻土. 2012, 34(4): 855-862. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0104

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总结了白兰瓜、大樱桃、酿酒葡萄、苹果、桃、当归、党参、黄芪、甘草、枸杞等10种特色作物的生长发育、种植区域、气象灾害、生物量、产量与品质等对现代气候暖干化的响应特征. 结果表明: 气候暖干化使多年生特色作物萌芽或返青提早, 生长发育速度提前加快; 瓜果类作物全生育期缩短, 根类作物全生育期延长; 使种植区的高度提高150 m左右, 向更高纬度扩展, 种植面积迅速扩大. 对旱作农业区的特色作物气候产量下降, 对灌溉农业区的影响较少, 有利于喜温凉特色作物气候产量增加, 对较耐旱的影响较轻, 对不够耐旱受到较大的影响.有利于提高瓜果类作物的品质, 尤其含糖量提高. 提出了建立特色作物种植基地或示范区, 实现农工商产业系列服务, 创建现代农业发展模式和管理新模式适应气候变化; 制定精细化综合农业自然资源区划, 合理调整种植结构; 根据未来气候预测和不同气候年型调整作物种植比例; 加强气象灾害监测、评估、预警与防御工作等4个方面的措施应对气候暖干化.

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火山活动的气候影响及其冰芯记录研究进展

李传金, 任贾文, 秦大河, 效存德, 侯书贵, 丁明虎

冰川冻土. 2012, 34(4): 863-876. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0105

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系统地总结了不同时间尺度内火山活动影响气候的机理, 回顾了不同区域冰芯记录火山喷发物质沉积信号的研究历史, 阐述了不同气候模式对火山活动影响气候的数值模拟结果, 并指出了相关研究中存在的不确定性.结果表明: 火山活动通过释放大量的火山物质气溶胶影响气候波动, 在年际至年代际时间尺度上, 这种影响是显著的; 然而, 在更长的时间尺度上这种影响是否仍然存在, 尚需更多研究的证实. 冰芯中火山喷发物质沉积记录为研究历史时期火山活动及其气候影响提供了必要的参考资料, 相关的气候模式利用该沉积记录较好地模拟了火山活动对区域乃至全球尺度气候的影响, 为我们认识火山活动影响气候变化的机理提供了重要的理论支持, 同时也为研究未来火山活动对气候的可能影响提供了参照. 但是, 冰芯中火山喷发物质沉积记录研究及数值模式模拟结果中尚存在诸多的问题和不确定性.

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青藏铁路路基稳定性模型的GIS集成工作环境应用研究

郭建文, 付卫平, 刘丰

冰川冻土. 2012, 34(4): 877-883. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0106

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为了发挥GIS在青藏铁路冻土路基稳定性研究中有力的支持作用, 在已经建成的青藏铁路数字路基GIS平台的基础上, 探讨了一种基于过程集成模式的模型与GIS集成方法, 研究建立专业冻土路基模型与GIS平台集成的可视化"模型GIS集成工作环境", 研究重点为专业冻土路基稳定性模型模块在此"模型GIS集成工作环境"中的集成技术手段、模型管理模式以及模型调用模式. 作为研究成果, 实现了一个实用原型系统.

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动荷载作用下冻结兰州黄土的动应变幅变化特征研究

罗飞, 赵淑萍, 马巍, 焦贵德

冰川冻土. 2012, 34(4): 884-890. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0107

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采用分级循环正弦荷载模拟车辆振动, 通过动三轴试验对冻土的动应变幅进行了研究. 结果表明: 对于频率为0.1 Hz的前5级加载和频率≥0.5 Hz的各级加载作用下的动应变幅, 可以采用等价应变幅描述每一级动荷载作用下的动应变幅. 存在一个临界频率(约为7 Hz), 当加载频率小于该临界频率时, 等价应变幅变化复杂; 当加载频率大于该临界频率时, 等价应变幅随加载级数基本保持不变. 当加载频率≥0.5 Hz时,不同加载级数下等价应变幅随加载频率的增大而减小. 围压对等价应变幅影响较小; 当频率≤0.5 Hz时, -0.5 ℃条件下的等价应变幅略大于-1.0 ℃条件下的等价应变幅; 当频率>0.5 Hz时, 不同温度下的等价应变幅近似相等.

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用于低温测量的SKLFSE-TS热敏电阻温度传感器长期稳定性论证

沈颖, 刘继民, 赵淑萍

冰川冻土. 2012, 34(4): 891-897. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0108

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介绍了用于低温测量的单点热敏电阻温度传感器及多点测温电缆的结构和使用特点.将2003年埋设在青藏高原冻土区某测温孔的一根测温电缆于2010年取出, 在实验室重新进行温度标定试验.为了保证2003年和2010年标定时的条件完全相同, 并将2010年标定时的温度点设置成与2003年标定时的完全一致.利用2003年的标定系数和2010年标定时得到的电阻值反算温度值、并与标定温度值对比, 发现8个温度传感器的温度漂移均为正漂移, 最大值为0.032 ℃, 年漂移最大值为0.0046 ℃, 低于热敏电阻温度传感器本身的测温精度值0.05 ℃, 从而验证了SKLFSE-TS型热敏电阻温度传感器以及用其制作而成多点测温电缆的长期稳定性.

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2010年"8.8"舟曲特大山洪泥石流灾害形成的气候特征及地质地理环境分析

张之贤, 张强, 陶际春, 孙芸, 赵庆云

冰川冻土. 2012, 34(4): 898-905. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0109

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利用舟曲气象和地质资料, 分析了2010年8月8日发生的"8.8"舟曲特大山洪泥石流灾害形成的气候特征和地质地理环境.这次泥石流是在舟曲特殊的地质地貌和地理环境下, 由于前期干旱, 突遇强降水而发生的一次特大地质灾害.崩塌、滑坡、地震和人为因素, 特别是"5.12"汶川地震, 较大程度上破坏了舟曲地质, 为泥石流提供了丰富的物质来源; 前期干旱在一定程度上加剧了这次灾害; 超历史极值的强降水是触发泥石流的直接因素.通过对舟曲气候研究表明, 7、 8月降雨频繁, 而且过程雨量大, 尤其8月上旬大雨发生频率最高, 应密切关注可能引发的地质灾害.加强对地质地貌的保护, 研究历史气候及月季气候特征对泥石流发生的影响, 确定在不同地形和地质地貌背景下的泥石流降水量阈值, 对泥石流灾害发生的预报有着十分重要的意义.

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冻土区的地下水基础研究 ——《寒区冻结层上水》简介

V.R.Alekseev, 马巍, 赵淑萍

冰川冻土. 2012, 34(4): 906-911. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0110

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由俄罗斯科学院西伯利亚分院Melnikov冻土研究所的V.V. Shepelev教授编写, R.V. Zhang教授编辑的《寒区冻结层上水》(Suprapermafrost Waters in the Cryolithozone)一书已于2011年由俄罗斯新西伯利亚的地球科学学术出版社(Novosibirsk: Academic Publishing House"Geo")出版发行. 全书分为5章, 共130页, 包括50幅彩图, 17个表格, 426条主要参考文献, 硬皮封面.针对地球科学界提出的一个新研究领域"寒区水文地质学(cryohydrogeology)", 该书介绍了其概念、分类方案、主要影响因素、水的化学组成特性、持水系统的水动力特征以及他们对技术影响的响应等.全书包含了作者及其团队多年来对俄罗斯地区冻结层上水的形成规律、区域边界特征、相变特征等进行系统观测所得到的大量数据, 并进行系统分析所得到的研究结果, 具有很好的应用参考价值.该专著不但会引起水文地质学和冻土学专家的极大兴趣, 而且可以作为主修地质学、地理学、土木工程、水文地质学、冻土学的大学生或研究生的教科书, 也可以作为专业人员的参考书籍.

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1926-2009年额尔齐斯河流域中游地区气候变化及其对水资源的影响分析

雷雨, 龙爱华, 邓铭江, 李湘权, 章毅

冰川冻土. 2012, 34(4): 912-919. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0111

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额尔齐斯河流域中游地区是哈萨克斯坦共和国重要的水资源富矿与战略经济区, 资料表明这一地区过去几十年来气候与水资源均发生了显著变化, 分析研究其气候变化及其对水资源的影响, 对水资源合理利用具有重要的指导意义.利用研究区7个气象站1926-2009年84 a逐月降水和气温资料, 应用高桥浩一郎公式计算研究区月平均蒸发量及可利用降水量, 分析了1926-2009年研究区气候变化及其对水资源的影响.结果表明: 1)与全球气候变暖一致, 过去84 a来研究区平均气温呈较快的升高趋势, 且自20世纪80年代末以来进入快速升温变暖期; 2)84 a来, 研究区降水总体呈增加趋势, 随着温度的升高, 蒸发量同步增加. 因此, 研究区可利用降水量尽管有波动但总体变化不大; 3)降水是影响研究区可利用降水量的最重要的影响因素, 二者呈现显著的正相关关系, 1%的降水变化可导致1.68%的可利用降水量变化.研究区是全球气候变化的敏感区域, 水资源开发利用需切实做好应对气候变化的适应性对策.

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黑河流域上游融雪径流时间变化特征及成因分析

党素珍, 刘昌明, 王中根, 吴梦莹

冰川冻土. 2012, 34(4): 920-926. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0112

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以黑河流域上游莺落峡水文站和札马什克水文站1959-2008年及祁连水文站1967-2008年的天然径流序列为基础数据, 通过计算水文站的流量质心时间来表示融雪径流时间, 研究了黑河流域上游融雪径流时间变化的特征. 结果表明: 莺落峡站和札马什克站自20世纪70年代起, 融雪径流时间表现为提前的趋势, 祁连站自20世纪80年代起融雪径流时间提前.野牛沟站和祁连站10月至次年4月降水量增加或4-7月气温升高, 会使得莺落峡站融雪径流时间提前, 札马什克站融雪径流时间的提前与野牛沟站10月至次年4月降水量的增加具有较高的相关性, 祁连站融雪径流的提前与祁连气象站4-7月气温升高的相关性较强.通过分析莺落峡站融雪径流时间与年径流及各季节径流的相关性, 可知如果融雪径流时间提前, 莺落峡站观测到的年径流量和夏秋季的径流量均会减少, 而同时冬春季的径流量会增加, 这对合理安排流域水资源配置和管理具有重要的指导意义.

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新疆阿尔泰山地区极端水文事件对气候变化的响应

贺斌, 王国亚, 苏宏超, 沈永平

冰川冻土. 2012, 34(4): 927-933. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0113

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新疆北部阿尔泰山地区受西风带气流影响, 降水丰沛, 尤其冬季积雪厚而稳定, 山区产流发育了额尔齐斯河与乌伦古河, 从西到东形成主要支流十余条. 在全球气候变化下, 山区气温上升明显, 极端降水增多, 气候变暖带来的水循环加快, 极端水文事件也趋于增多. 由于冬季气温升高, 春季积雪消融提前, 春季融雪洪水提前, 洪峰流量增强; 夏季极端降水增加, 使得暴雨洪水增多. 由于冬、春季积雪增多, 雪灾发生频率增加, 春季的融雪洪水灾害危害增强. 极端水文事件引起的自然灾害已经威胁到阿勒泰地区的牧业生产、交通安全和水资源供给, 应加强水文水资源安全对气候变化的应对措施, 提高水资源安全保障, 减缓气候变化的危害.

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黑河干流拟建水利工程对下游生态环境的影响分析

姚兴荣, 丁宏伟, 沈永平, 蓝永超, 赵玉苹, 曹晓辉, 尹政

冰川冻土. 2012, 34(4): 934-941. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0114

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依据典型年份实际调查资料和以往研究成果, 采用地下水均衡方法, 定量对比分析了黑河拟建水利工程对下游地区地下水资源变化趋势, 并利用Visual Modflow三维地下水非稳定流软件系统模型对下游盆地未来20 a(2008—2028年)地下水位及其生态环境变化趋势进行了预测.结果表明: 在拟建工程实施20 a后黑河下游地下水位总体上处于下降趋势, 但下降幅度呈逐年减少状态直至趋于新的动态平衡.金塔-鼎新盆地地下水位下降幅度最大的地段是黑河沿岸为0.51~0.87 m, 但由于人工农业绿洲补充, 故生态环境不会有大的改变.额济纳盆地地下水位下降幅度最大的地段是古日乃及外围, 分别为1.0 m以上和0.5~1.0 m, 将引起植被的衰亡和种群的更替变化; 大部分地段地下水位下降幅度介于0.0~0.50 m之间, 对现有的生态与环境影响不显著; 桃来三达-额济纳旗以北地下水位呈现上升趋势, 上升幅度为0.10~0.87 m, 东居延海一带上升幅度大于0.87 m, 这一地区植被长势趋于良好, 植被覆盖率会有所增加, 将形成围绕海子的天然绿洲.

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古尔班通古特沙漠灌丛雾凇的生态水文学效应

郑新军, 李嵩, 吴林峰, 李彦, 秦海波

冰川冻土. 2012, 34(4): 942-949. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0115

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对生长于古尔班通古特沙漠东南边缘的梭梭和白梭梭两种植物的小枝与灌丛雾凇量进行了观测, 并结合植被调查估算这两种植物对群落雾凇量的贡献量, 探讨群落雾凇量与气象要素之间的关系.研究结果表明: 在小枝水平上, 白梭梭雾凇量是梭梭的1.5倍, 但是在灌丛和群落尺度上, 梭梭却是白梭梭的1.5和3.6倍.小枝粗细及其生长位置、灌丛形态结构和相对种群密度的差别共同造成两种植物雾淞量不同水平的差异.积雪、低风速、逆温和高湿是形成雾凇的最主要原因, 日最高气温(T_ma)与群落雾凇量(Rime)相关性最显著, 它与日最小比湿(q_mi)组成的二元线性方程可以解释Rime 98.50%的变异.在观测期, 当T_ma>-11.48 ℃时, Rime随T_ma的变化率较大, 当T_ma < -11.48 ℃时, Rime随T_ma的变化率较小, 前者是后者的3.59倍.总之, 雾凇能部分补偿雪面蒸发造成的积雪量减少, 间接地保护了浅薄的地表积雪, 是古尔班通古特沙漠冬季极重要的生态水文学过程.

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藏南羊卓雍错流域主要湖泊水质状况及其评价

张雪芹, 孙瑞, 朱立平

冰川冻土. 2012, 34(4): 950-958. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0116

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湖泊水质是研究湖泊变化及其对气候变化响应的重要指标.分析了藏南羊卓雍错流域主要湖泊的水化学指标概况、水化学组成、矿化度时空分布及其驱动, 并在此基础上对各湖泊的水质现状进行了评价. 研究表明: 流域内各湖泊水化学性质虽有一定的相似性, 但矿化度等水化学指标浓度存在显著差异, 各湖泊水化学组成亦差异显著. 羊卓雍错和巴纠错均为硫酸盐类-镁组, 沉错为硫酸盐类-钠组, 普莫雍错和空姆错则分别为重碳酸盐类-镁组和重碳酸盐类-钙组. 各湖泊矿化度差异较大的主要原因在于其补给来源不同, 以降水补给为主的湖泊矿化度远高于以冰雪融水补给为主的湖泊. 与全球气候变暖相对应, 各湖泊矿化度变化反映了气候变化的影响, 而水电站运行对羊卓雍错水体化学性质变化有所贡献. 目前, 羊卓雍错、普莫雍错水质为劣V类, 空姆错、沉错、巴纠错水质为V类. 深入探讨该流域水质对气候变化的响应, 亟需更长时间序列的数据支持. 为此, 必须继续在该流域长期开展全方位的水化学观测与水质监测、评价工作.

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高山冰缘植物高山离子芥体外抗氧化活性研究

孙雅煊, 刘婷, 戴雪伶, 高兆兰, 李雨瑶, 李雅博, 郑秋生, 安黎哲

冰川冻土. 2012, 34(4): 959-964. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0117

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以高山冰缘十字花科植物高山离子芥(Chorispora bungeana)为研究对象, 分析比较了其水提物和醇提物中总黄酮含量以及它们的抗氧化能力.结果表明: 水提物和醇提物能够直接清除DPPH、超氧阴离子、羟自由基, 抑制脂质过氧化.与水提物相比, 醇提物总黄酮含量较高, 抗氧化活性更强.高山离子芥水提物和醇提物在体外具有明显的抗氧化活性, 而较高的总黄酮是其适应高山严酷环境的主要特性之一.研究结果对揭示极端环境下生长的植物抗性机理和资源的进一步开发利用提供了科学依据.

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环境因素主导着冰川前沿裸露地好氧异养细菌群落的分布

章高森, 张威, 刘光琇, 安黎哲, 陈拓, 李忠勤

冰川冻土. 2012, 34(4): 965-971. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0118

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冰川前沿裸露地有着暴露年代序列特性, 是研究微生物群落结构时空变化的理想地区.通过对1号冰川东支前沿裸露地的微生物学研究发现, 从冰土交界处到1675年的冰碛垄, 25 ℃下培养得到细菌数量从5.5×10⁴ CFUs·g^-1增加到3.3×10⁶ CFUs·g^-1, 而微生物总数的变化在暴露年代序列上都没有显著的相关关系; 细菌群落结构的主要改变发生在两个阶段, 暴露初期和植被盖度明显增加的时候.联系到这两个阶段正好是环境温度与土壤营养水平改变的时期, 此结果表明, 环境变化是冰川前沿裸露地微生物群落时空变化的主要驱动力.

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黑河中游甘州区居民文化类型及其对自然环境的认知

钟方雷, 尹小娟, 徐中民

冰川冻土. 2012, 34(4): 972-982. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0119

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人的行为受文化价值观影响, 辨明居民不同文化类型及影响因素, 探讨不同文化类型居民的自然环境认知特征, 无疑是人地系统中人文因素作用研究的基础性问题.综述了文化人类学中格-群文化理论及其在不同领域的广泛应用; 开发调查问卷并对甘州区进行了实证调查, 初步判定了15个乡镇居民不同文化类型的比例, 分析了年龄、教育程度、收入等因素对文化类型的影响, 验证了甘州区各文化类型居民对自然环境认知的特征与理论分析的相符程度.结果表明: 在三类判定准则下, 甘州区居民文化类型有效判定比例分别为总调查样本的30.94%, 30.39%及54.70%, 各种文化类型比例由高到低分别为宿命论者、等级主义者、个人主义者与平均主义者.年龄等居民个体特征因素对文化类型的影响符合理论假设, 可初步解释居民不同文化类型的形成.实际调查获得的不同文化类型居民对自然环境的认知特征及偏好, 符合格-群文化理论对各文化类型居民的理论分析假设, 这验证了格-群文化理论在西北干旱区内陆河流域的适用与有效性.在此基础上探讨了关注居民文化类型差异对自然资源管理政策制定和实施的借鉴意义.

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生态补偿方式对农户生计资本的影响分析

尚海洋, 苏芳

冰川冻土. 2012, 34(4): 983-989. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0120

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随着生态补偿研究的不断深入与生态补偿工程的广泛实施, 提高了人们对于环境问题的认识, 遏制了生态脆弱地区环境的进一步退化.实施生态补偿的环境保护作用显而易见, 不乏论述, 但对于改善农户生计水平, 提高生计资本的效用却鲜有论及.从农户生计入手, 评估农户的生计资本, 量化实施生态补偿对农户生计资本的影响, 分析生态补偿方式对农户生计资本的影响作用, 有利于揭示与评估生态补偿实施的有效性.对于地处黑河流域中游地区的张掖市来讲, 可以通过提高人力资本、物质资本和金融资本的水平, 从而整体上提高农户的生计资本水平. 政策支持和资金支持两种补偿方式被多数农户作为首先的补偿方式, 而将物质支持作为首先的补偿方式人数较少; 技术补偿和物质补偿对物质资本、物质补偿和政策补偿对社会资本显著, 且对于各生计资本的组份有正向拉动作用. 此外, 尝试分析了对各种补偿方式对生计资本拉动作用原因的推断.

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开都河-孔雀河流域水资源承载力水平的综合评价与分析

王长建, 张小雷, 杜宏茹, 汪菲

冰川冻土. 2012, 34(4): 990-998. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0121

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以新疆开都河-孔雀河流域为例, 利用熵值法分析原理建立了流域水资源承载力综合评价指标体系, 对其进行了量化分析以及指标客观赋权, 并得出研究区水资源承载力水平综合得分值. 结果表明: 开都河-孔雀河流域各县市的水资源承载力综合水平较低, 且出现了下降趋势, 而且空间差异显著. 影响开都河-孔雀河流域水资源承载力水平变化的动力因子是开都河-孔雀河流域的产业结构和用水结构的双重不合理, 并对水资源承载力产生较强的制动效应, 用水效益的缓慢提升和水利设施建设投资的减少, 也影响着流域水资源承载力水平的进一步提升.为了开都河-孔雀河流域水资源承载力水平提升和流域可持续管理, 建议加强水源地和生态保护区建设, 发展节水农业和高效用水灌溉技术, 优化流域内产业结构和用水结构, 提高用水效益, 完善流域管理法规、法律条例, 加大监督和执法力度, 建设统一管理模式, 建立科学而严格的管理机制.

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基于LUCC和夜间灯光辐射数据的张掖市甘州区人口空间分布建模

梁友嘉, 徐中民

冰川冻土. 2012, 34(4): 999-1006. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0122

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尽管近年来统计数据的生成技术有了很大提高, 但可用的详细人口数据始终难以得到满足.在一些自然-人文要素耦合的建模研究中, 如生态经济集成建模、环境和健康分析等都需要基于区域尺度的栅格人口分布建模方法.随着GIS和RS技术的发展, 上述建模方法已有较大进步.利用GIS技术, 基于夜间灯光辐射数据和LUCC在象元栅格水平上构建张掖市甘州区人口空间分布. 首先对DMSP夜间灯光辐射数据进行重采样, 通过普通克里金插值获得灯光数据; 然后与LUCC叠加分析, 利用回归分析的方法获取研究区土地利用、灯光辐射指标和人口统计数据之间的定量关系, 完成空间化.并在乡镇尺度上进行模型检验, 模型总体的调整R²为0.88, 标准误差为400, 为下一步开展时空变化分析提供支持.

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重上迭山

郑本兴

冰川冻土. 2012, 34(4): 1007-1008. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2012.0123

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2012年, 第34卷, 第4期　刊出日期：2012-08-25

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