1957-2009年祁连山老虎沟流域冰川变化遥感研究

利用1:50000地形图,4期Landsat TM遥感影像及2009年RTK冰川边界测量结果,获得了1957-2009年间老虎沟冰川流域的面积变化特征,结合气候变化背景资料,探讨了冰川面积变化对气候变化的响应。结果表明:目视解译是老虎沟流域冰川变化遥感研究的最优方法;1957-2009年间老虎沟冰川面积共减少了11.59%,以1994-1999年间的缩减最为显著,1999-2009年间的变化次之,1957-1994年变化最小。冰川缩减率与气温增加值成正比,与冰川规模成反比。该结果为进一步丰富冰川变化及水资源研究奠定了基础,具有重要的科研价值和社会意义。     

山地冰川区气温重建比较研究——以祁连山老虎沟冰川区为例

以老虎沟冰川区实地观测数据及其附近6个气象台站观测资料为基础,通过普通克里格、反距离平方、样条函数及多元回归方法插值比较,同时解译区域气候模式产品并辅以高程校正,重建本区的气温变化过程。研究表明：各插值获取的气温要素以及区域气候模式产品进行校正之后的气温要素显示较为一致的变化过程,其中普通克里格方法最为接近本区实际气温...     

青藏高原东北部老虎沟流域强消融期冰川径流及其温度日变化特征研究

根据老虎沟冰川流域2011年强消融期(强消融期指7-8月份)的水文气象资料,分析了老虎沟冰川流域径流及径流温度的日变化过程和径流、径流温度与气温、降水之间的关系.结果表明:老虎沟冰川流域7月气温在早晨8:00左右最低,17:00达到最高;7月冰川径流在10:00左右最小,在18:00左右达到最大值.7月流量最高值约滞后气温最高值1h左右,流量最低值约滞后气温最低值2h左右;降水对径流既有正反馈也有负反馈,降水发生时,流量有可能增加也有可能减少.冰川径流温度主要分三个阶段,第一个阶段是前一天晚上20:00左右到8:00左右,这段时间的冰川径流温度变化很小,且温度始终处于低值;从8:00到12:00径流温度持续升高,12:00左右径流温度达到日最高值;12:00到20:00左右径流温度逐渐缓慢降低.径流温度和气温之间有较一致的起伏关系,但是冰川径流某一时刻的平均温度起伏很小且温度低,最低温度为0.1℃、最高温度为0.9℃.     

积雪中不溶微粒与Mg~（2＋）的沉积特征和相互关系

为了探究不溶微粒和Mg2＋在雪冰沉积过程中的相关性,对采自乌鲁木齐河源1号冰川海拔4 130 m处的雪冰样品进行不溶微粒和Mg2＋浓度的分析。表层雪中不溶微粒和Mg2＋浓度的季节变化具有较好的一致性,在6～8月的降水频发期和局地风盛行时,两者都达到一年中的最大值。粗微粒（直径大于10μm）和Mg2＋浓度在雪层剖面中的垂...     

乌鲁木齐河源1号冰川雪坑δ^18O剖面特征与气候的关系

2004年10月至2005年9月,在天山乌鲁木齐河源1号冰川积累区采集了16组雪坑样品。利用雪坑中δ18O资料,分析干季和湿季冰川雪坑δ18O剖面特征与气候的关系。结果表明：δ18 O变化主要集中在雪坑上部,在距底部附加冰130 cm以下变化不大,且维持在较高值。其中,干季雪层剖面上部基本反映了积累期温度的变化,湿季不...     

祁连山积雨云的时空分布及其环流特征

利用祁连山区29个测站1961-2001年1～12月云状资料,分析过去41年来祁连山区积雨云的时空分布特征及与大环流变化的关系。结果表明:①受地形动力抬升作用的影响,祁连山主区积雨云出现频次高于周边地区;②柴达木盆地积雨云有显著增多趋势,其他区域积雨云有减少趋势;③祁连山积雨云的年变化大致分为4个阶段:1961-1967年为明显上升阶段,1968-1970年为急剧下降阶段,1971-1988年为缓慢上升阶段,1989-2001年为明显下降阶段;④春季积雨云频率与降水的关系密切,积雨云发生次数越多,则降水量越多;⑤祁连山积雨云偏多年与偏少年差值最大的月份是7月和5月,偏多年和偏少年在亚洲500 hPa高度场上有较大的差异;⑥与积雨云频率显著相关的环流特征量主要有:副高北界、脊线、纬向环流和极涡强度、青藏高原高度场指数;⑦用前期环流特征量为因子,建立了祁连山主区积雨云频率的预测模型。     

托木尔峰青冰滩72号冰川流域同位素特征及径流分割研究

利用2010年8月在托木尔峰青冰滩72号冰川流域采集的不同水体样品,分析了典型冰川流域的氢氧同位素变化特征,并进行了初步的径流分割研究.结果表明,青冰滩72号冰川流域河水、冰川融水、降水中δ18O和δD含量存在显著差异;根据河水、冰川融水和降水中δ18O和δD比值关系,得出托木尔峰青冰滩72号冰川流域河水由冰川融水和降水组成;在夏季洪水期,进一步通过二元分割模型计算得出,冰川融水所占比率为74.8％,降水所占比率为25.2％,冰川融水是托木尔峰青冰滩72号冰川流域径流的主要补给来源.     

天山乌鲁木齐河源1号冰川表层雪微生物多样性分析

为探究天山乌鲁木齐河源1号冰川(简称“乌源1号冰川”)积雪微生物群落特征及其与气候环境的关系,采集该区域2021年春季(4月)海拔3549 m处(TSX1)以及夏季(6月)海拔3770 m处(TSX2)和海拔3800 m处(TSX3)表层雪样,针对细菌16S rDNA V3-V4区、古菌16S rDNA V4-V5区和真菌ITS2区分别进行高通量测序,分析雪样中细菌、古菌和真菌的多样性。结果表明:(1)乌源1号冰川表层雪微生物多样性具有季节性差异,细菌多样性春季较高夏季较低,而真菌多样性则相反。(2)在物种组成上,细菌优势门为Proteobacteria(58.13%～89.10%)和Bacteroidetes(4.24%～40.74%),优势属为Flavobacterium(2.32%～33.64%)和Polaromonas(0.01%～24.72%);古菌优势门为Thaumarchaeota(38.10%～97.55%),其次为Nanoarchaeaeota(0%～61.90%)和Euryarchaeota(0%～2.82%);真菌优势门为Ascomycota(7.06%～88.4...     

天山一号冰川岩面生地衣物种多样性及其分布特征

海拔是影响地衣物种分布的主要因素之一。文中以地衣的盖度为指标计算天山一号冰川6个不同海拔梯度岩面生地衣的多样性和相似性指数,同时分析了生长型与海拔间的关系。采用主成分分析和相关分析探讨了海拔对岩面生地衣多样性的确定影响。结果显示：分布在天山一号冰川的岩面生地衣共有89种,隶属于15科31属。岩面生地衣物种多样性先随着海拔梯度增加而增高,到了3700m高海拔后开始逐渐下降。地衣的生长型主要由壳状、鳞片状地衣为主的微小型地衣组成,叶状生长型3300m以上的地区均占一定比例;3600m以上的样点缺少枝状生长型,充分体现了岩面生地衣对高山极端环境的适应特征。研究结果阐明了天山一号冰川岩面生地衣的多样性及其分布特征,将可作为该地区进一步研究地衣物种多样性及长期环境监测的基础数据。     

天山一号冰川岩面生地衣群落主要种群生态位特征的研究

为了查明天山一号冰川岩面生地衣群落主要种群对环境资源的利用特点及其分布格局,沿海拔梯度设立15个样方,利用生态位宽度和生态位重叠指数,分析了30种岩面生地衣的生态位特征,并以生态位重叠值为指标,应用聚类分析和主坐标排序法对它们进行了分类,用最小生成树对其种间关系进行分析。结果表明:大部分的岩面生地衣生态位宽度属于中等偏窄,其中丽石黄衣Xanthoria elegans(Link) Th. Fr.和地图衣Rhizocarpon geographicum(L.) DC.的Shannon-Wiener和Levins生态位宽度指数最大,广泛的分布在研究区不同海拔的各个样方,对环境适应能力强,对群落结构具有重要作用。研究区地衣种对间生态位重叠现象普遍,但大部分重叠值偏低,物种间形成了生态位的分化,且生态位宽度和生态位重叠值之间无明显相关。最小生成树反映了地衣种对间在生境因子上的相似性,与聚类分析和主坐标排序结果一致,将30种岩面生地衣分成3个生态类群。     

Effect of topography on the changes of Urumqi Glacier No. 1 in the Chinese Tianshan Mountains

Topography plays an important role in determining the glacier changes. However, topography has often been oversimplified in the studies of the glacier changes. No systematic studies have been conducted to evaluate the relationship between the glacier changes and topographic features. The present study provided a detailed insight into the changes in the two branches (east branch and west branch) of Urumqi Glacier No. 1 in the Chinese Tianshan Mountains since 1993 and systematically discussed the effect of topography on the glacier parameters. This study analyzed comprehensive recently observed data (from 1992/1993 to 2018/2019), including mass balance, ice thickness, surface elevation, ice velocity, terminus, and area, and then determined the differences in the changes of the two branches and explored the effect of topography on the glacier changes. We also applied a topographic solar radiation model to analyze the influence of topography on the incoming shortwave radiation (SW_in) across the entire glacier, focusing on the difference in the SW_in between the two branches. The glacier mass balance of the east branch was more negative than that of the west branch from 1992/1993 to 2018/2019, and this was mainly attributed to the lower average altitude of the east branch. Compared with the west branch, the decrease rate of the ice velocity was lower in the east branch owing to its relatively increased slope. The narrow shape of the west branch and its southeast aspect in the earlier period resulted in a larger glacier terminus retreat of the west branch. The spatial variability of the SW_in across the glacier surface became much larger as altitude increased. The SW_in received by the east branch was slightly larger than that received by the west branch, and the northern aspect could receive more SW_in, leading to glacier melting. In the future, the difference of the glacier changes between the two branches will continue to exist due to their topographic differences. This work is fundamental to understanding how topographic features affect the glacier changes, and provides information for building different types of relationship between the glacier area and ice volume to promote further studies on the basin-scale glacier classification.     

Multi-decadal variations in glacier flow velocity and the influencing factors of Urumqi Glacier No.1 in Tianshan Mountains,Northwest China

Urumqi Glacier No. 1 is a representative glacier in the inland areas of Central Asia and is the only Chinese reference glacier in the World Glacier Monitoring Service. In this study, we explored multi-decadal variations in the flow velocity of the glacier and the influencing factors based on continuous field observations and path coefficient analysis. Results show that the glacier flow velocity decreased from 5.5 m/a in 1980/1981 to 3.3 m/a in 2010/2011. The annual variation in the direction of glacier flow velocity in the western branch and eastern branch was less than 1°–3°, and the change of glacier flow velocity in the western branch was more dramatic than that in the eastern branch. Glacier flow velocity was influenced by glacier morphology(including glacier area, glacier length, and ice thickness), glacier mass balance and local climate conditions(air temperature and precipitation), the glacier morphology being the leading factor. The long-term flow velocity data set of Urumqi Glacier No. 1 contributes to a better understanding of glacier dynamics within the context of climatic warming.     

天山奎屯哈希勒根51号冰川变化及其对气候的响应

哈希勒根51号冰川位于新疆奎屯市以南的天山依连哈比尔尕山北坡,即奎屯河上游支流哈希勒根河源区。继1998年对冰川末端和运动速度的首次观测之后,相继开展了多次重复测量,完成了冰川面积测量和首次雷达厚度测量。结合冰川实测资料和已有相关研究,对自20世纪60年代以来的变化特征进行了详细分析,结果表明：1964-2006年哈希勒根51号冰川面积共减小了0.123 km2,年平均退缩率约为0.19%,相比低于天山地区的整体水平（0.31%）。冰川末端累计退缩84.51 m,年平均退缩率为2.01 m。对于冰川运动速度,1999-2006年整体偏低,各流速点的年际变化较小,且略微有下降的趋势;7 a间物质平衡年际变化较小,整体表现出沿海拔高度增加而增加的趋势。1964-2010年冰川厚度减薄了约10 m,年均变化率约为0.22 m。与天山乌鲁木齐河源1号冰川相比,整体消融趋势稍弱。     

祁连山地区更新世以来冰期雪线变化研究

通过统计祁连山地区5次冰期雪线下降值,以及相应的温度、降水变化的数据,反映出中更新世以来冰期气候(温度和降水)使得此区雪线不断迁升,冰川规模越来越小。并认为,太阳辐射能量的周期性变化是冰期气候变迁的根本因素,而青藏高原隆升对大气环流的改变及其对气候降温的反馈作用等是十分重要的气候影响因子。     

近20年来祁连山区植被变化特征分析

利用1982-2003年8 km分辨率的 NDVI数据集,分析了祁连山区植被覆盖的年、年际、年代变化特征.结果表明:祁连山区植被覆盖总体上自东向西递减,其年变化NDVIm都为单峰型;祁连山区各段植被覆盖的年际NDVIy、年代变化NDVIn趋势有所不同:祁连山西中段植被的NDVIy 变化趋势基本相似,20世纪80年代变化较平稳,90年代变化幅度最大,1995年以后植被明显开始增加,祁连山东段植被的 NDVIy 从1982年开始呈增加趋势,直到1997年以后下降;祁连山西中段1982-1985,1986-1990,1991-1995,1996-2000,2001-2003年5个阶段植被的 NDVIn最大值出现在2001-2003年,最小值出现在1991-1995年,而祁连山东段最大值出现在1996-2000年,最小值出现在1982-1985年;祁连山各段5～9月植物生长期植被的NDVIpy,NDVIpn变化与年的NDVIy,NDVIn变化相似.     

中国大陆型冰川和海洋型冰川变化比较分析——以天山乌鲁木齐河源1号冰川和玉龙雪山白水河1号冰川为例

以天山乌鲁木齐河源1号冰川和玉龙雪山白水河1号冰川为例,比较分析了全球变暖背景下中国大陆型冰川和海洋型冰川自20世纪中期以来的变化。结果表明：物质平衡亏损、平衡线高度上升、活动层温度升高、厚度减薄、运动速度降低、末端退缩、面积和冰储量减少是两类冰川的主要变化趋势;大陆型冰川变率有加大或者大于海洋型冰川的表现,并且两类冰川的变化幅度差距有逐渐缩小或趋稳的迹象。进一步分析认为：两类冰川消融退缩的主要原因是气温上升,重要因素是冰面反照率降低,而气候环境、响应气候变化的敏感性、加速消融机理等差异,是造成两者变化差异性的主要原因。     

1959-2009年乌鲁木齐河源1号冰川零平衡线高度变化研究

基于1959-2009年间天山乌鲁木齐河源1号冰川观测资料,研究了该冰川零平衡线高度变化特征,并建立了零平衡线高度与夏季气温和夏季降水量之间的统计关系。研究表明:近51年来,1号冰川零平衡线高度呈缓慢上升、缓慢下降、急剧上升、急剧下降的变化趋势,但总体呈上升趋势,且该冰川零平衡线高度上升了约45m。1号冰川零平衡线高度和年净物质平衡有良好的线性关系,冰川处于稳定状态时的零平衡线高度为4018m。此外,对1号冰川零平衡线高度的气候敏感性研究表明,如果夏季气温升高(或降低)1℃,那么该冰川零平衡线高度将上升(或下降)约64m;如果夏季降水量增加(或减少)100mm,那么该冰川零平衡线高度将下降(上升)约21m,夏季气温是影响冰川零平衡线高度变化的主要气候因素。     

天山1号冰川冻原植被带种子植物区系

新疆天山１号冰川附近冻原植被带有野生种子植物１９科４６属６６种。通过该地植物的区系分析,表明该地区的植物区性质明显温带性,且以北温带成分为主,地理成分复杂,３７个分布区类型和５个变型。     

乌鲁木齐河源1号冰川东西支变化特征研究

利用乌鲁木齐河源区气温、降水资料以及1号冰川变化数据,分析了1号冰川东支和西支冰川变化特征的异同,并运用物质和能量平衡理论对1号冰川加速消融和特征变化进行解释。研究表明:1号冰川东支和西支冰川变化特征的差异是由各自冰川形态、海拔、地形、面积规模等不同所导致的,而气温升高和太阳短波辐射吸收率增加是1号冰川加速消融和特征变化的两个重要原因。