小昌马河流域地表水地下水同位素与水化学特征及转化关系

利用小昌马河流域上游大雪山老虎沟冰雪融水及下游昌马洪积扇区地下水的稳定同位素和水化学资料,对流域稳定同位素和水化学的组分特征和季节变化进行了分析.结果表明:小昌马河流域内从上游冰雪融水区到下游昌马洪积扇地下水排泄区矿化度不断增高,水化学类型由HCO3-Mg-Ca过渡到HCO3-SO4-Ca-Mg;上游冰雪融水与下游地下水δ18 O的季节变化基本一致,洪积扇区地下水来源于冰雪融水的补给.水文地球化学模型模拟显示地下水形成过程中水岩作用以析出方解石,吸收二氧化碳,溶解石膏、岩盐和绿泥石等为主要特征,溶蚀的含盐矿物使地下水中氯化物、硫酸根和钠离子含量升高,地下水水质恶化.同位素和水化学证据均揭示了小昌马河流域地表水-地下水的化学环境转化关系.

祁连山老虎沟12号冰川积累区消融期能量平衡特征

为研究冰川消融期积累区的能量平衡,利用2006年6月21日—7月31日祁连山老虎沟12号冰川海拔5 040m气象观测资料,分析了冰川的能量平衡各分量变化特征,估算了冰川表面的能量平衡组成.结果表明:冰川消融期,净辐射是冰川的主要热量来源(占82.1%),其次是感热通量(占17.9%);冰川消融耗热是主要的能量支出项(占70.8%),其次是潜热通量(占29.2%).通过能量平衡方程计算的冰川蒸发/升华量日平均值为0.8mm w.e.,物质亏损量为473mm w.e.,与实测物质亏损量492mm w.e.相差不大,冰川累积物质亏损量计算值和观测值的趋势变化吻合较好.

珠穆朗玛峰东绒布冰川厚度测量与地形特征分析

冰川地形特征的研究是构建冰川流动模型的基础.根据探地雷达获取的冰川厚度数据(2009年)和1∶5万地形图(1974年),得到沿珠穆朗玛峰东绒布冰川主流线的冰厚度分布以及5条冰川槽谷的形态特征.结果表明:沿东绒布冰川主流线的平均表面坡度约为0.08,平均厚度约为190m,最大厚度约为320m(海拔6 300m);在1974—2009年间沿冰川主流线冰厚度平均减薄约30m;东绒布冰川表碛覆盖区与白冰区尚未分离,目前很可能是一条停滞冰川,冰川末端位于海拔5 540m附近(下游方向);东绒布冰川槽谷形态接近于V型,而不是U型(b指数变化范围约为0.7～1.3).

祁连山老虎沟12号冰川运动特征分析

以南方灵锐S82 GPS接收机为数据获取平台,借助RTK测量技术对均匀布设在祁连山老虎沟12号冰川表面的花杆网阵进行表面运动速度观测.2008年6—8月和2008—2009年整年的观测资料显示：2008—2009年间该条冰川表面流速最大值出现在海拔4 750~4 850 m,其中西支表面流速达到32.6 m.a-1,出现在海拔4830 m附近,东支表面流速达到32.4 m.a-1,出现在海拔4770 m附近.相比1959年的观测结果,该条冰川流速减慢了11%.

念青唐古拉山拉弄冰川气象要素变化特征

利用在念青唐古拉山拉弄冰川垭口架设的自动气象站观测资料,分析了2006年9月1日至2007年8月31日的气温、气压、相对湿度和风等气象要素的日和季节变化特征.结果表明:拉弄冰川垭口气温日变化呈现升温快降温慢的特点,年平均气温为-8.1℃,最冷月为2月,最暖月为7月,其温度分别为-17.6℃和0.7℃;相对湿度日变化呈单峰单谷型,年平均相对湿度为53.4%,8月最大1月最小;气压日变化呈双峰双谷型,年均气压值为497.1hPa,9月值最大2月值最小,其气压分别为501.9hPa和489.9hPa;冬春季的风速日变化比夏秋季大,年均风速为4.2m.s-1,1月最大8月最小,其风速分别为7.5m.s-1和2.5m.s-1,全年盛行以偏南风和偏北风为主,约占全年盛行风向频率的75.2%.

祁连山老虎沟冰川积累区风速、风向变化特征研究

基于2008年11月—2009年10月祁连山老虎沟12号冰川积累区的风速、风向观测资料,分析了年内季节和日变化特征.结果表明:全年日平均风速波动较大,介于1～8.8m.s-1.日均值以冬季最大,春、秋季次之,夏季最小,分别为5.1m.s-1,3.4m.s-1,3.7m.s-1,2.6m.s-1,表现出典型的"高山型"风速特征.秋、冬季节,无论昼夜,以偏南风为主,风速始终保持在较为稳定的高值状态,属于典型的冰川风;春、夏季节,冰川风场依旧强劲,而且伴有山谷风出现.受山系-河谷地形及雪冰下垫面的共同作用,春、夏、秋三季表现出一定的偏东风,柴达木低压可能对此也有贡献.

喜马拉雅山珠穆朗玛峰北坡绒布冰川消融速率特征分析

根据1959年和2009年在喜马拉雅山珠穆朗玛峰北坡绒布冰川获得的冰川消融数据,分析了该冰川消融速率变化特征.结果表明:1)在珠峰绒布冰川表碛覆盖区,表碛厚度随海拔升高而降低.2)不同厚度表碛下的冰川消融速率差别较大;当表碛厚度>8.5cm时,消融速率随表碛厚度的增加而减小;促进冰川消融的表碛厚度阈值大于5cm.3)从冰川消融速率的空间分布看,绒布冰川大部分区域的消融速率<20mm·d-1,最大消融速率出现在海拔5 400～5 450m处.4)绒布冰川消融速率受表碛厚度和气温综合影响,低海拔处表碛太厚,高海拔处气温较低,冰川消融在上述两海拔处均受抑制,冰川消融速率较小;在中海拔处,表碛相对较薄,气温相对较高,冰川消融速率最大;冰川日均消融速率与日均正积温正相关.5)喜马拉雅山南坡冰川消融速率大于北坡冰川消融速率.

喜马拉雅山中段地区气温直减率变化特征

在喜马拉雅山地区的水文过程模拟中,气温直减率是一个非常重要的气象参数,其大小一定程度上决定了冰雪融水产流量。基于喜马拉雅山中段南北坡6个气象站地面实测气温数据,分析了该地区的气温直减率变化特征。结果显示,喜马拉雅山中段南北坡各海拔带的气温直减率月变化和日变幅均较大,空气湿度和山谷风是影响气温直减率变化的主要因素。对于喜马拉雅山中段北坡来说,海拔4 001～4 301 m的高程带受暖湿的南亚夏季风影响时,空气湿度较大,气温直减率较低;海拔4 301～5 750 m的高程带在南亚夏季风盛行时期气温直减率相对较高,南亚夏季风结束后,由于受持续的山谷风影响,气温直减率降低。对于喜马拉雅山中段南坡来说,海拔1 337～3 811 m的高程带受南亚夏季风影响时,空气湿度增大,气温直减率降低。在喜马拉雅山地区进行水文过程模拟时,需慎重选择气温直减率值。

石笋碳同位素在古环境研究中的应用

在同位素平衡条件下洞穴上覆不同植被类型对石笋碳同位素组成影响最大,可以用石笋δ^(13)C记录重建C4/C3植被变化。C4较C3植被在暖干气候条件下更具生长优势,而一些研究中石笋δ^(13)C值偏正记录的C4/C3植被高比值与冷干气候条件相对应,似乎有待商榷。石笋δ^(13)C记录会滞后于δ18O记录,并且这种滞后有可能在记录冷事件方面表现更明显。非平衡分馏条件下的非生物因素会和生物因素叠加在一起影响石笋碳同位素组成变化,故在用石笋δ^(13)C记录解释气候变化之前,一定要先准确地识别出非生物因素。未来石笋碳在古环境中的应用还需借助模型定量化评估影响石笋碳同位素组成因素为突破点。

平凉市矿山地质环境治理现状及变化趋势分析

在分析平凉市矿山地质环境现状的基础上,进一步分析预测了矿山地质环境变化趋势,认为平凉市矿山地质环境问题整体进入平稳发展、逐步转好、可治可控阶段。对矿山地质环境恢复治理过程中存在的问题进行了剖析,并提出了对策建议。为今后推进平凉市矿山地质环境恢复治理工作提供了借鉴。

庆阳市矿山地质环境现状及治理对策建议

在分析庆阳市矿山地质环境现状的基础上,对矿山地质环境恢复治理过程中存在的问题进行了剖析,提出了对策建议。为今后推进庆阳市矿山地质环境恢复治理工作提供了借鉴。

平山湖矿区工程地质特征及其他开采技术条件分析

开采技术条件对矿井生产的影响至关重要。本文以甘肃省平山湖矿区勘探成果为基础,分析了矿区的煤炭开采技术条件,给出了开采建议和注意事项,分析结果表明,平山湖矿区煤炭开采技术条件属中等偏复杂型,在平山湖矿区规划及未来建设中,井巷设计可定为稳定性差的Ⅳ~Ⅴ类围岩;主采煤层煤7-2顶板岩性以粉砂岩为主,局部有细砂、中砂岩和粗砂岩呈条带状沿北西西走向分布。顶板大部属极不稳定—不稳定型;瓦斯分带属二氧化碳—氮气带,瓦斯含量低;煤尘具有燃烧性和爆炸性;矿区大部属地温正常区,南部存在零星分布的一级高温区(31~37℃)。预测了矿井开采后可能出现的塌陷区大致位置和塌陷深度。该研究为平山湖矿区的总体规划,矿井建设以及矿床开采等方面提供了基础性资料,具有指导意义。

乌鲁木齐大气降水稳定同位素与水汽来源关系研究

利用GNIP(Global of Isotope in Precipitation)乌鲁木齐站点1986-2003年大气降水稳定同位素资料和美国国家环境保护委员会/国家大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料,通过研究乌鲁木齐地区17年(1986-2003)大气降水的氢、氧稳定同位素组成,提出了局地大气降水线方程为δD=7.10δ18O+2.27(R2=0.94),并与全国及全球降水线方程进行对比,揭示了在干旱区该方程的特征。对全年过量氘、水汽输送和降水线特征的研究表明,乌鲁木齐地区大气降水在凝结过程中以动力分馏为主,西风带的水汽输送为该地区提供了基本的水汽来源,西风带季节变化对其水汽输送通量散度和d值季节变化有直接的作用。大气降水中氢、氧同位素组成呈明显的温度效应,δ18O温度效应方程为δ18O(‰)=0.39T(℃)-15.39(R2=0.72),但观察不到明显的降水量效应。

末次冰期晚期黄土高原西部万象洞高分辨率石笋δ^(13)C记录时频分析

运用小波分析与传统谱分析技术相结合的手段,对典型季风系统交互作用的青藏高原与黄土高原过渡带-甘肃陇南万象洞WX40D石笋616个碳同位素时间序列进行了周期谱演化分析。结果表明:在23-28.3kaB.P期间,石笋碳同位素记录的小波变换系数波谱在频率域尺度其主要的变化周期为120年,200年,并隐约表现出300年和600年的周期;小波变换实部时频分析图显示清晰的能量集中中心有10个,分别为1(23613,197)、2(24000,220)、3(24298,300)、4(25354,222)、5(25565,95)、6(26239,606)、7(26792,115)、8(27085,116)、9(27388,136)、10(27853,177),表明石笋碳同位素记录的古植被演化在该时间段具有明显的5次转变。小波实部过程线分析表明万象洞石笋在末次冰期晚期存在多尺度的变化特征,大尺度的周期变化嵌套小尺度的周期变化。

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变化过程。反演结果显示:过去50年来本区气温增加1.48℃,经历了高-低-高的变化过程。M-k分析揭示:本区自1994年以来气温上升显著。老虎沟地区较北半球、中国及青藏高原等地升温幅度大,与祁连山均态水平相当。

黄土高原西部石笋记录的H2事件特征

青藏高原与黄土高原过渡带的甘肃武都万象洞位于现代夏季风的边缘区,对气候变化极为敏感.通过洞内一支石笋WX40D的6个高精度TIMS-U系定年数据和616个样品的氧同位素测定,建立了28.3～23.0kaB.P.,分辨率约为10年的亚洲季风气候变化序列.石笋δ18O记录揭示Marine Isotope Stage2(MIS2)早期东亚季风气候具有10～100a尺度高频震荡特征,从中识别出北大西洋Heinrich2(H2)特强冷事件,且记录显示该事件开始于24.6kaB.P.,呈突发式降温之后持续跌宕式降温变化.对比研究发现,万象洞石笋δ18O记录H2事件与葫芦洞、天鹅洞的石笋记录有差别,但是与湖南金滩湾洞穴石笋δ18O记录、33°N太阳辐射强度以及极地GRIP冰心记录变化趋势一致,表明季风边缘区气候变化主要受北半球中纬度太阳辐射能背景、北大西洋冰漂碎屑带的扩张以及低纬太平洋海表温度变化等因素的控制,同时万象洞特殊的地理位置使得区域气候更易受到与极地气候有密切联系的亚洲冬季风和西风环流变化的影响.