2004年, 第26卷, 第2期　刊出日期：2004-04-25

  

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冰冻圈与全球变化
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  论青藏高原苔原——成因、分布与分类的研究

  孙广友

  冰川冻土. 2004, 26(2): 121-128. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0019

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  通过分析青藏高原形成苔原的综合因素,论证了高原边缘高山和高原本体都发育有苔原,是全球中纬度独特的大陆苔原带.在划分高山苔原与山原苔原的基础上,将山原苔原进一步划分为湿地苔原、草甸苔原、草原苔原和荒漠苔原等4类,丰富了全球苔原结构.阐明青藏高原既有区域环境的独特性,也有适应全球地带性规律的统一性,使高原自然地带的定位更为准确,也有益于高原环境垂直带理论的完善.
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  东绒布冰芯净积累量与印度夏季风降水的关系

  张东启, 秦大河, 侯书贵, 康世昌, 任贾文

  冰川冻土. 2004, 26(2): 129-134. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0020

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  珠穆朗玛峰东侧东绒布冰川积累区的降水主要是由印度夏季风环流带来的.根据东绒布冰芯记录恢复的净积累量与印度中北部和印度半岛东部地区的夏季风降水量具有基本一致的周期,三者有着较好的相关性,因此可以通过冰芯净积累量来反映更长时间序列印度某些地区夏季风降水量的变化趋势.东绒布冰芯净积累量的相对变化幅度大于印度夏季风降水量的变化,表明高海拔地区的降水比低海拔地区具有更高的敏感性.
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  东南极冰盖内陆深处几个雪坑离子浓度的初步研究

  任贾文, 孙俊英, 秦大河, 效存德

  冰川冻土. 2004, 26(2): 135-141. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0021

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  对南极中山站-DomeA断面距海岸800～1100km(海拔2850～3760m)的内陆深处3个雪坑进行了雪层剖面观测和雪样化学分析.氧同位素、可见层位特征与主要阴、阳离子浓度的剖面对比分析表明,同位素季节变化信号不明显,而太阳辐射冰壳与某些离子(如Na⁺、Cl^-等)浓度变化有较好的对应.研究区域主要的几种离子如Na⁺、Cl^-和SO₄^2-等与东南极内陆其它区域雪坑中的相似,但NO-3和NH+4有较大差异.在高原中心区域,NO₃^-沉积后很大部分又逸散返回大气,因而雪层中平均浓度很低但表面处的浓度却异常地高.在海拔2850m处,各种离子的浓度随深度增加而增加,在海拔3750m处则为相反趋势,在海拔3380m处趋势不明显.如果离子沉降速率保持不变,这种特征意味着近20a来降雪积累速率在高原中心区域为减少趋势,在海拔较低的区域则为增加趋势.在所有雪坑中,Na⁺和Cl^-具有非常好的正相关性,Cl^-/Na⁺为1.24～1.61,略高于海水中的值(1.168),说明Cl^-虽然主要来源与于海盐,但仍有一小部分为其它来源.非海盐SO₄^2-在不同雪坑中显示出不同特征,对其是否能指示火山喷发等问题还有待于进一步探讨.
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  2003年南极威德尔海至普里兹湾之间海冰分布研究

  唐述林, 李志军, 康建成, 周尚哲

  冰川冻土. 2004, 26(2): 142-145. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0022

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  青藏高原西部降水中δ¹⁸O变化特征

  余武生, 姚檀栋, 田立德, 王瑜, 孙维贞

  冰川冻土. 2004, 26(2): 146-152. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0023

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  根据青藏高原西部阿里地区狮泉河气象站和改则气象站取得的降水水样和降水气象资料,分析了该区域降水中δ¹⁸O的变化特征.结果表明:在长时间尺度上,狮泉河和改则两站点历次降水中δ¹⁸O和气温之间都有较好的正相关,尤其是降水中月平均δ¹⁸O与月平均降水温度之间相关性更加显著,降水中δ¹⁸O主要受"温度效应"的影响.而在其中的某一年,这种相关性不是很明显,而且在降水中δ¹⁸O和降水时温度之间的相关性很好的年份,在7月底或8月份初短期内降水中δ¹⁸O几乎都有一个突然降低的事件,这可能与印度季风水汽输送有关.与狮泉河站相比,在改则降水中δ¹⁸O和气温二者之间这种相关性相对较弱,这与改则当地内陆水循环特别是强烈蒸发引起的降水有关.
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  青藏高原冬春积雪和季节冻土年际变化差异的成因分析

  高荣, 韦志刚, 董文杰

  冰川冻土. 2004, 26(2): 153-159. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0024

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  利用青藏高原上72个常规气象观测站的逐日积雪厚度、冻结深度、气温、降水和地表温度资料,分析了高原积雪和季节冻土年际变化差异的原因.结果表明:气温和地表温度对高原积雪和季节冻土都有重要的影响,而降水对积雪的影响很重要,但是对季节冻土的影响则比较小.高原积雪对季节冻土有较大的影响,在积雪达到一定厚度以后,积雪的保温作用会影响冻结深度的变化,积雪越厚,保温作用越强;积雪越浅,保温作用越弱,当积雪小于某一厚度时其主要起降温作用.积雪的保温作用可能是积雪与季节冻土年际变化差异的原因之一.
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  北疆牧区积雪图像分类与雪深反演模型的研究

  梁天刚, 吴彩霞, 陈全功, 徐宗宝

  冰川冻土. 2004, 26(2): 160-165. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0025

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  利用NOAA/AVHRR晴空气象条件下的资料,建立积雪监测反演模型,动态监测雪灾期间大范围的积雪空间分布状况,对牧区雪灾综合评价及防灾救灾具有重要的意义.使用北疆地区1996-97年2次雪灾期间的4个时相的晴空NOAA卫星数据及20个地面气象台站观测资料,研究了云与雪的判识及图像去云处理方法,提出了云层覆盖下图像缺值插补处理的一种新算法;采用线性混合光谱分解方法,研究了基于像元的积雪覆盖率及积雪空间分类算法,模拟出北疆地区积雪深度遥感地学反演模型.研究结果可为牧区雪情动态监测、分析与综合评价系统的建设提供科学依据.
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  孢粉记录揭示的4000 a BP来乌鲁木齐河源区气候环境变化

  鞠远江, 刘耕年

  冰川冻土. 2004, 26(2): 166-170. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0026

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  对乌鲁木齐河源大西沟气象站附近热融塌陷剖面的分析,重建了该区4000aBP以来的气候演变序列.结果表明:近4000aBP以来乌鲁木齐河源区气候经历了多次干湿变化,即4000～3630aBP为干暖期,3630～2270aBP为凉湿冷湿期,2270～2100aBP为干暖期,2100～1310aBP干暖转化为暖湿期,1310～1100aBP为干暖期,1100aBP至今是凉湿冷湿期.发现本区气候具有典型的西风带影响下的变化特征,遵循暖干同期、冷湿同期的规律;部分层位反映的暖湿气候说明东亚季风强盛时期,可以深入到乌鲁木齐河源地区.
冻土物理学
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  青藏铁路沿线地表和路基表面热力学模式(Ⅱ):无云大气条件下模拟试验结果分析

  王可丽, 程国栋, 江灏, 马耀明, 胡泽勇

  冰川冻土. 2004, 26(2): 171-176. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0027

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  冻土层的变化与地-气交接面的能量交换过程有直接的联系.地 气交接面的能量交换过程包含了辐射、对流、热传导三种最基本的热物理过程.利用以此为基础建立的青藏铁路沿线地表和路基表面热力学数值模式(RSTM),将安多站的实测资料作为模式输入,针对梯形路基与边坡朝向和坡度有关的坡面温度变化及两侧坡面温差变化的问题,对无云大气条件下不同坡度和坡向的表面温度变化特征进行了模拟分析.结果表明,对于就地取土修筑的路基而言,安多段路基上表面温度在各季节都高于气温,在夏季具有明显的高表面温度值,尽管在夏季任何坡度和坡向的路基坡面都具有冷却效应,但路基仍处于高温状态;冬季路基上表面温度虽略低于0℃,但路基偏南方向坡面的强烈增温效应,使南坡表面温度远远超过冻土融化温度的临界状态,而路基两侧坡面热效应的相反作用,通过影响冻土层的冻融过程,可能引起路基纵向裂缝的发生.因此,对冻土路基采取有效的防护措施是非常必要的.用实测资料进行的检验表明,RSTM具有良好的模拟性能,对不同防护措施下青藏铁路路基热状况的预测具有良好的应用前景.
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  青海热水煤矿多年冻土区列车引起的地面振动检测与模拟

  刘建坤, 刘奉喜, 房建宏

  冰川冻土. 2004, 26(2): 177-181. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0028

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  对热水煤矿铁路多年冻土地段的地面振动情况进行了现场实测,得到了列车经过时多年冻土地表振动加速度的衰减情况,在此基础上对列车运行时所引起振动在冻土区地面振动问题建立了数值分析模型.数值分析得到的结果与现场实测吻合较好,为研究多年冻土振动问题提供了分析方法.
寒区生物学
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  青藏高原多年冻土微生物的培养和计数

  冯虎元, 马晓军, 章高森, 白玉, 费贯清, 程国栋, 安黎哲, 刘光琇

  冰川冻土. 2004, 26(2): 182-187. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0029

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  以青藏高原腹地北麓河流域的两个6m钻孔为对象,对多年冻土中保存的微生物进行初步培养和总数测定,并分析了微生物与土壤环境之间的关系.结果表明,两个钻孔中可以培养的微生物数目在3.6×10⁶～5.0×10²之间;随着深度增加,冻土年代递增,可以培养的数目显著减少.表层冻土属于季节冻土,可培养的微生物种群较多.总的土壤微生物数目(包括可以培养和不能培养的微生物)随深度递减,两个孔在3.8×10⁹～1.0×10⁷之间.相关性分析表明,土壤中可以培养的微生物以及总的微生物与土壤的pH值、电导率、总有机质和全氮没有显著的相关关系,而与土壤深度关系密切.两个钻孔间的地表植被虽然差异明显,但从可培养的微生物数量和土壤微生物总数比较看来,两孔间没有明显的不同.
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  冻土微生物研究进展与意义

  刘光琇, 马晓军, 陈拓, 安黎哲, 王勋陵

  冰川冻土. 2004, 26(2): 188-191. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0030

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  冻土由于其独特的地理与气候特征,蕴藏着大量具有生物活性的各种形态和生态群的微生物,并且已存活了几千年甚至几百万年,它们具有独特的遗传学特征和适应环境的生理生化机制.开展冻土微生物的研究将为微生物多样性的保护和利用、对古气候的重建、生物基因的进化、宇宙生物学的研究、全球环境变化、甚至生命起源的研究开辟新的途径.简述了冻土微生物研究的进展,并探讨了冻土微生物研究的重要意义.
水文与生态学
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  无资料地区水文预报研究的方法与出路

  谈戈, 夏军, 李新

  冰川冻土. 2004, 26(2): 192-196. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0031

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  无资料地区的水文研究是最近国际上水资源水环境研究的热点.总结了中国过去在流域洪水预报和设计洪水计算中针对无资料地区研究所取得的相关成果,指出现代水文学应该充分运用新的系统理论和方法,依靠计算机技术和遥感手段,在水文数值模拟方向上寻找无资料地区水文预报的新出路.对无资料地区的水文研究要从有充分实测资料的流域开始,人为隐去部分站点的实测数据以检验依靠剩余少量数据而建成的水文模型的适用性和精度.最后分析了流域分布式水文模型、空间插值、四维同化技术等方法在无资料地区水文预报中的意义和作用.
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  新疆玛纳斯河流域洪水预报研究

  何新林, 刘东旭, 郭生练, 刘华梅, 盛东

  冰川冻土. 2004, 26(2): 197-201. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0032

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  在充分考虑了融雪径流型河流自身特点的基础上,将自回归滑动平均模型ARMA(p,q),概化为ARMA(p,1),并运用最小信息(AIC)准则,确定模型的最佳阶数p,运用修正的可变遗忘因子递推最小二乘法,进行参数的动态修正,达到了最佳参数的跟踪效果.通过在玛纳斯河流域应用,表明该模型具有较高的预报精度,其确定性系数均达到了0.90以上,径流总量相对误差控制在7%以下,洪峰流量相对误差<10%,峰现时差≤2.
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  黑河230 a以来3～6月径流的变化

  王亚军, 陈发虎, 勾晓华

  冰川冻土. 2004, 26(2): 202-206. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0033

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  利用祁连山中段树木年轮资料,重建了黑河230a来春季至夏初(3～6月)的径流变化,发现枯水年与历史记载的相对干旱时期比较吻合,证明了重建结果的可靠性.230a来黑河3～6月径流的变化振幅在各时段强弱不同:19世纪初之前丰枯变化振幅强,19世纪中后期至20世纪初变化幅度减弱,20世纪20年代以来,丰枯变化幅度又趋于增强.在过去的230a,黑河3～6月径流以丰水为主,目前正处于相对枯水阶段.奇异谱分析表明,230a来3～6月径流具有明显的24a和3a周期.
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  荒漠绿洲区人工梭梭林土壤水分空间异质性的定量研究

  何志斌, 赵文智

  冰川冻土. 2004, 26(2): 207-211. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0034

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  利用12×12m²样地中1×1m²、0～100cm剖面的土壤水分调查数据,采用地统计学原理与方法,研究了人工梭梭林(Haloxylon ammodendron)在栽植20a后的土壤水分格局的空间异质性程度、异质性组成、尺度以及与梭梭生长的关系.结果表明:人工梭梭林土壤水分空间异质性的96%～88%是由空间自相关因素引起的,随机因素起的作用较小.除60～80cm土层土壤水分的块金值与基台值比值较高(C₀/(C₀+C)=0.5),其它各层都较小(0.04～0.12),变程为1.57～2.97m.在较小(<2m)和较大(>8m)的尺度上,土壤水分的空间相关性较强.沿垂直剖面土壤含水量差异显著,10～20cm土层含水量最高(2.82%),其它各层较小(1.30%～1.67%).
资源与环境
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  罗布泊荒漠地区湖泊蒸发盐资源的形成及环境演化

  胡东生, 张华京

  冰川冻土. 2004, 26(2): 212-218. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0035

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  通过地球卫星遥感资料和地面调查以及化学测试等综合研究,证实罗布泊地区存在大型现代液体钾盐矿床.用钻探材料及系统分析方法重建了20kaBP以来湖泊沉积序列和环境物性柱剖面,用天然水体五元体系稳定相图讨论了古湖泊湖水及现代湖水的饱和流结晶路线及成盐成矿演化趋势.结果证明,液体钾盐矿床的分布及成钾成矿环境受现代地壳运动作用下新生地堑构造系统的控制.
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  中国东北寒区的风化壳与砂金矿床

  程飞, 张海新, 余友, 徐桂华, 刘喜信, 戚长谋

  冰川冻土. 2004, 26(2): 219-223. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0036

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  大、小兴安岭北部寒区发育有3个砂金富集区.大量的找矿实践表明,区内砂金矿床与内生成矿作用没有必然的联系,砂金矿床与区域发育的风化壳有着密切的空间关系,风化壳中的低温地球化学作用对区域砂金矿床的形成具有一定的控制作用.在砂金的形成过程中寒冻气候条件至关重要,寒冷的气候条件有利于风化壳的保存,同时,冰冻条件下的水文地质条件及电化学作用也有利于金在其中的活化、迁移、富集和生长.
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  基于曙光3000计算环境的寒旱区资源环境数据平台建设

  张耀南, 程国栋, 韦五周, 谭振华

  冰川冻土. 2004, 26(2): 224-229. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0037

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  通过对寒区旱区资源环境研究中已积累的大量特色数据、应用模式和程序的分析,对分布式网络环境中的数据采集与管理、应用模式和程序的移植集成、应用程序与数据的交互访问等技术进行了讨论,提出建立由数据中心、中间件服务、应用服务、一站式管理组成的数据平台是提高数据利用效率,方便实现数据与应用集成,提高科研效率的一种有效途径之一.对数据平台建设的主要思路及实现技术进行了详细讨论,并在实验基础上,初步建立了基于曙光3000高性能计算环境的寒区旱区资源环境数据平台,为以后的数据网格建设做了一定的技术准备.
研究报道
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  气候变暖是玉龙雪山冰川退缩的主要原因

  何元庆, 章典

  冰川冻土. 2004, 26(2): 230-231. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0038

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  龙雪山(27°10′～27°10′N,100°09′～100°20′E),位于横断山南端,云南丽江以北25 km处,主峰海拔5 596 m,是中国最南的一座雪山(图1),也是欧亚大陆距赤道最近的海洋型冰川区.雪山南北长35 km,东西宽13 km,山上分布有19条冰川,总面积11.61 km².玉龙雪山主要受来自印度洋的西南季风气候控制,夏季温暖湿润,冬季寒冷干旱.玉龙雪山上现存冰川为典型的季风温冰川(也称海洋型冰川),这种冰川具有积累消融量大、温度高、运动速度快、对气候变化反应非常敏感等特点^[1].
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  干旱地区空气中氚浓度测定方法研究

  白书明

  冰川冻土. 2004, 26(2): 232-233. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0039

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  空气中³H以水蒸气形态存在,环境中气氚的测定先是把空气中³H收集起来,再在收集液中加入闪烁液,用低本底液闪谱仪测量水样中³H浓度,然后换算成空气中³H浓度.
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  近期气温变暖叶尔羌河冰湖溃决洪水增加

  沈永平, 丁永建, 刘时银, 王顺德

  冰川冻土. 2004, 26(2): 234-234. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0040

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  水是整体环境的一部分,它的可用性对于生物圈的有效运转是不可替代的,人类和经济的发展如果没有安全、稳定的供水是不可想象的.另一方面,水也具有破坏性,极端的事件不仅对人类和社会而且也对陆地环境产生影响.随着全球变暧,不稳定天气出现的频率增多,新疆冰川退缩,融水增大,使雪崩、冰川泥石流和冰湖洪水等冰雪灾害发生频率也呈上升趋势.