近40年来天山东段冰川变化及其对气候的响应

利用经1959/1961年航片校正的地形图、1972年航片和1992年TM、2001年ETM+遥感影像,通过遥感图像处理和人工目视解译,分析了天山东段哈尔里克山区1959/1961-2001年的冰川变化。结果表明,1959/1961-2001年冰川面积和储量减少量分别占1959/1961年的11.4%和12.3%。其中,20世纪50年代末到70年代初,冰川退缩幅度大,冰川面积和储量年减少率分别约为0.51%和0.508%,20世纪70年代初到90年代初,退缩大幅减缓,冰川面积和储量年减少率为0.1%和0.13%,90年代以后退缩速度又有加剧趋势,冰川面积和储量年减少率增加到0.31%和0.34%。对流域气象站气候资料分析发现,1959/1961-1972年的冰川面积减少率大,主要与1959-1966年时段气温偏高、而降水偏少有关。升温幅度的增大是影响20世纪90年代初以来研究区冰川退缩加剧的根本原因。

2000-2005年青藏高原积雪时空变化分析

利用MODIS卫星反演的积雪资料以及同期气象资料,分析了2000-2005年青藏高原积雪分布特征、年际变化及其与同期气温和降水的关系,结果表明:青藏高原积雪分布极不均匀,四周山区多雪,腹地少雪;高原积雪期主要集中在10月到翌年5月;2000-2005年高原积雪年际变化差异较大,积雪面积总体上呈现冬春季减少、夏秋季增加的趋势;气温和降水是影响高原积雪变化的基本因子.冬季,高原积雪面积变化对降水更为敏感;春季,气温是影响高原积雪面积变化更主要的因素.

青藏高原冬春季积雪对亚洲夏季风降水影响的研究

青藏高原(以下简称高原)积雪具有明显的季节、年际和年代际变化特征,是影响亚洲夏季风降水的重要因子之一.高原冬春季积雪异常通过引起高原地表反射率、温度和感热的变化,以及春末融雪吸热和增加土壤湿度而影响大气环流的变化,最终引起亚洲夏季风降水的变化.从统计分析、气候诊断和数值模拟实验对高原冬春季积雪对亚洲夏季风降水影响的研究进展做了概括评述,探讨了其可能影响的物理机制,并对今后研究方向进行展望.

青藏高原冰川雪细菌与气候环境的关系

通过荧光显微镜测定细菌密度,利用DGGE图谱和Shannon-Weaver指数分析细菌种类多样性,对青藏高原北部老虎沟12号冰川、南部东绒布冰川和东南部海螺沟2号冰川雪坑的细菌密度和种类多样性做了差异性分析.结果表明:老虎沟12号冰川雪坑细菌密度平均值比东绒布冰川和海螺沟2号冰川高,老虎沟12号冰川雪坑细菌种类多样性比东绒布冰川高,这与高原南、北部不同大气环流引起的大气微粒含量的差异性有关.海螺沟2号冰川雪坑细菌种类多样性均最高,与该冰川所受的大气环流多样性最高相一致.东绒布冰川雪坑细菌密度平均值与南极点相近,与其远离人类污染,因而大气环境本底值低有关.海拔高的东绒布冰川雪坑细菌密度和种类多样性均比海拔低的海螺沟2号冰川和老虎沟12号冰川低,即二者与海拔高度呈反比.

珠穆朗玛峰北坡海拔6523m辐射平衡观测结果分析

利用2005年5月1日至7月22日在东绒布冰川海拔6 523 m的若普拉垭口架设的自动气象站获得的各辐射参数资料,分析了该地区总辐射、地面反射辐射、地面长波辐射、天空长波辐射的日平均变化和平均日变化,并计算了反射率和辐射平衡.结果表明:1)短波辐射的平均日变化都随着太阳高度角的增大而加强,并且总辐射和地面反射辐射的日平均变化有很好的相关性,观测期间二者的月平均值都在5月份最大.由于垭口新降雪较多,雪面的反射率也很高;2)天空长波辐射的平均日变化比地面长波辐射变化滞后2 h,且其日平均变化幅度比地面长波辐射的变化幅度大;3)净辐射的平均日变化随着太阳高度角的变化而变化,下午14:00时净辐射最大,其日平均变化在观测期间整体上有增大趋势.

东天山庙儿沟平顶冰川钻孔温度分布特征

2005年8月在庙儿沟平顶冰川顶部海拔4 518 m处钻取了两根透底冰芯,对其中60 m的Core1冰芯钻孔利用热敏电阻温度计进行了温度测量,初步揭示了该处冰川的温度分布特征.结果显示,最低冰层温度-8.27℃出现在50 m深度处,这个深度在同类冰川中处于较低的位置;冰床底部的温度为-8.16℃,远低于压力融点.庙儿沟平顶冰川冰温的上述分布特征是在各种因素的影响下形成的,具有其独特性.这种温度分布特征,对冰芯记录过程较为有利,为恢复该地区气候与环境记录的准确性提供了保证.

喜马拉雅山雪冰主要离子的时空变化特征及来源分析

对喜马拉雅山不同地区的3个雪坑和2个浅雪芯及东绒布冰川80.36 m冰芯的主要阴阳离子数据进行了分析.结果表明:主要离子浓度具有显著的季节变化特征,非季风期各主要离子浓度以高值为主,夏季风期离子浓度以低值为主;但Cl-、Na+和K+等也表现出偶然的高浓度事件.东绒布冰川雪坑和达索普浅雪芯的Na+、K+和Cl-的浓度均远高于喜马拉雅山南坡的卓奥友雪坑和Nun Kun浅雪芯的相应值,前者为后者的数倍,表明Na+、K+和Cl-的浓度受地理位置的影响显著.喜马拉雅山南坡卓奥友雪坑的NH4+浓度远高于喜马拉雅山北坡各雪坑、浅雪芯的NH4+浓度,表明喜马拉雅山对NH4+的传播起到了显著的屏障作用,但喜马拉雅山对粉尘来源离子(如Ca2+和Mg2+等)的空间贡献并不是一个有效的屏障.HYSPLIT_4模式模拟的空气轨迹图表明,喜马拉雅山地区冬春季的雪冰主要离子主要是来自南亚的塔尔沙漠以及西亚的干燥少雨的高原地区,或更遥远的北非撒哈拉沙漠,而并非通常认为的中亚和我国西北干旱、半干旱区.

极地雪冰样品超痕量重金属分析实验器具的酸洗方法

所有的酸洗过程都是在1000级净化室和净化室内100级层流超净工作台进行的.超纯水是由Millipore RO和Milli-Q Element超纯水系统制备.3种纯度的硝酸选用Merck公司试剂纯硝酸、Fisher公司"TraceMetal"级和"Optima"级超纯硝酸.各种与样品直接接触的容器及相关工具、耗材主要选用Nalgene低密度聚乙烯和特氟隆材料制成的产品.酸洗程序是在四周时间内把样品瓶等依次浸泡在四遍不同浓度和纯度逐渐增加的硝酸溶液里进行清洗.除了第一遍酸洗是在室温下进行的以外,后三遍酸洗都是用加热板加热使硝酸溶液表面温度保持在45℃左右.用Finnigan MAT Element电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对该方法酸洗的样品瓶进行了空白检验,结果表明:所有测量的重金属元素的浓度都低于检测限.该方法对促进我国极地雪冰重金属研究具有重要意义,也可应用到其它环境介质中超痕量重金属分析.

北极Ny-?lesund地区气候特征初步研究

使用中国北极黄河站、德法联合AWIPEV站和挪威NPI站自动气象观测资料,对Ny-?lesund地区近年来的气候特征进行了分析研究。结果表明:2005-2014年期间Ny-?lesund地区年均气温为(-3.3±0.7)℃;该地区过去40 a间的升温速率为(0.76±0.29)℃·(10a)^(-1),是同期全球升温速率(0.17±0.03)℃·(10a)^(-1)的4~5倍。2005-2014年期间年均相对湿度为(75.9±1.0)%,月均相对湿度的最高和最低值分别出现在8月和4月,比月均最高和最低气温滞后一个月;年均比湿为(2.5±0.1)g·kg^(-1),比湿上升速率为(0.14±0.12)g·kg^(-1)·(10a)^(-1)(1994-2010年)。2005-2014年期间年均气压为(1 008.2±2.1)hPa,5月平均气压最高,12月平均气压最低,气压日变化呈双峰双谷型。该地区风力较弱,2006-2013年间年均风速仅为(3.3±0.3)m·s^(-1);由于受Svalbard群岛冰帽和冰川等地形特征的影响,Ny-?lesund地区全年盛行东南风。该地区气候表现出典型的极地海洋性气候特征,冬季冰雪-夏季高寒苔原的特殊下垫面特征对其天气气候也有重要影响。

左向右分流性先天性心脏病介入治疗前后心脏脚踝血管指数变化及意义

目的观察左向右分流性先天性心脏病(CHD)患者介入治疗前后的心脏脚踝血管指数(CAVI)变化,评估其大动脉僵硬度。方法对30例动脉导管未闭(PDA)、31例房间隔缺损(ASD)及36例室间隔缺损(VSD)患者行介入治疗;检测其治疗前缺损直径与治疗后左、右侧CAVI的关系。结果PDA、、ASD、VSD患者术前缺损直径对两侧CAVI均无明显影响(P均>0.05)。结论左向右分流性CHD患者的缺损直径对CAVI无明显影响;介入治疗后CAVI下降,大动脉僵硬度降低。

1971-2015年羌塘高原藏色岗日冰川变化

通过对地形图和Landsat系列影像的目视解译获取冰川边界,分析得到1971-2015年羌塘高原藏色岗日冰川变化。结果表明:2015年研究区有冰川84条,总面积(297.65±4.29)km^2;1971-2015年冰川持续退缩,面积减少(19.32±24.31)km^2,年均退缩率为(0.14±0.17)%,退缩较慢;五个时段年均退缩速率分别为(0.12±1.46)%、(0.20±0.32)%、(0.12±0.50)%、(0.01±0.57)%和(0.16±0.31)%。消融期(5-9月)温度的上升是研究区冰川退缩的主要驱动力。小规模冰川(<0.5km^2)的退缩率14.00%大于大规模冰川(>2km^2)的5.58%;北朝向冰川的退缩率8.06%大于南朝向冰川的4.16%;冰川数量由78条增加到84条反映出大冰川在退缩的过程中分裂成小冰川;2条冰川末端发生前进。

基于Polar WRF模型的南极冰盖气温、风速和气压数值模拟

在全球变暖的背景下,南极已成为全球气候变化研究的热点,然而其区域内的观测站点稀疏且缺乏较长的时间序列,限制了人们对南极气候变化机制的分析与理解。Polar WRF作为目前最先进的极地区域气候模型之一,有力弥补了观测资料不足的缺陷,然而模式存在误差,在应用之前有必要对其定量评估。本文利用Polar WRF3.9.1对2004-2013年南极冰盖2m气温、10m风速和地表气压进行了数值模拟,并与28个气象站数据进行了对比分析,结果表明:模式对气温的模拟值在东南极沿岸偏低,在内陆偏高,在南极半岛既存在冷偏差也存在暖偏差,而对风速和气压的模拟整体呈高估。而从均方根误差和平均绝对误差的空间分布来看,模式对气温和气压的模拟结果在东南极沿岸的精度高于内陆和南极半岛,而风速则在内陆的精度要高于沿岸地区。但总体来说模拟效果较为理想,在2004-2013年间气温、风速、气压的模拟值的变化趋势与实测值的变化趋势相同。模式模拟的年平均2m气温和近地面气压在所有站点都通过了α=0.1的显著性检验,季节误差和月误差整体较小,且所有月份的相关系数都分别大于0.90与0.79。模式对10m风速的模拟精度要略低,部分沿岸站点的年平均误差超过了7.5m·s^(-1),但整体而言其在四季和各个月份的相关性均大于0.5且误差小于4.5m·s^(-1)。虽然Polar WRF作为天气模式,但在模拟长时间尺度的气候方面仍然表现较好。

1961—2017年南极冰盖近地面风时空变化研究

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。

“演化与变异”在高考地理试题中的考查及其教学启示

“演化与变异”是认识地理系统动态变化的重要方法论。文章依据系统论基本内容,通过研究高考地理试题,归纳了地理系统演化的三个考查方向,即结构、功能、涨落的演变;认为教师在地理教学中要重视地理系统要素、行为和涨落的作用,通过学生对地理系统演变进程的分析,可实现对学生综合分析实际地理问题能力的考查。

南极冰盖10m深度处粒雪温度空间分布

系统收集整理目前已有的南极冰盖粒雪温度资料,经过数据质量评估建立了南极冰盖10m深度处粒雪温度(近似等于年平均气温)数据库.根据主要分冰岭和高分辨数字高程模型(DEM)对南极冰盖进行分区,以该数据库为基础,利用各分区内年平均气温的空间变化与经度、纬度和高度的内在关系,建立了南极冰盖气温与经纬度和海拔高度的定量关系模型,并结合大气环流、微地形等气温空间变化影响因素,生成了10km分辨率南极冰盖10m深度处粒雪温度栅格图.该图反映了气温随经纬度海拔高度的地带性特征,同时体现了气温在空间上的微观变化,其结果可用作南极冰盖数值模式的气温边界条件,可用于与空间变化有关的研究,以及大气环流模式输出结果、卫星遥感反演数据等验证.

大气CO研究进展

当下大气CO的研究内容和关注焦点主要包括CO的大气化学特性、CO对气候环境的间接影响、环境污染监测及源汇研究、CO全球分布特点及传输变化规律等。为了更好地了解大气CO的研究现状,回顾了大量国内外研究成果,对大气CO的研究方法进行了初步总结,以期对未来加强我国三极地区大气CO观测和完善大气化学模式等方面提出合理建议。

南极冰盖雪冰氢、氧稳定同位素气候学：现状与展望

南极雪冰稳定同位素作为良好的气候代用指标为过去全球变化研究做出了巨大贡献.本文系统总结了南极冰盖雪冰D、18O、过量氘和过量17O空间分布规律及影响因素,着重阐述了雪冰稳定同位素代用指标重建过去气候变化的可靠性与适用性.在此基础上,综述了南极深冰芯稳定同位素气候记录研究取得的最新进展,并结合现有南极雪冰同位素研究中存在的问题对下一步的研究进行了展望.

2022年创纪录的南极降雪延缓了全球海平面上升

南极冰盖目前正在向失衡失稳方向发展,显著影响了全球海平面上升.冰架崩解及底部消融导致的物质损失起了重要作用,然而,冰盖极端降雪对这一进程的影响尚不明确.基于全球再分析资料(ERA5和MERRA2)发现2022年南极冰盖发生了创纪录的极端降雪,其降雪量至少在过去40年是前所未有的.极端降雪致使南极冰盖物质平衡为正,进而减缓了大约0.82 mm的全球海平面上升.极端降雪事件发生主要与太平洋年代际振荡负相位以及南半球环状模和大西洋多年代际振荡的正相位等引起的南大洋上空大气环流异常和南极海冰覆盖率异常低有关.登陆冰盖的大气河也是引起这一年极端降雪的关键因子.

青藏高原冬季积雪时空变化特征及其与北极涛动的关系

青藏高原积雪不仅是气候变化的敏感指示器,而且对亚洲季风区乃至全球气候具有显著影响。利用2002-2014年MODIS积雪覆盖范围产品及ERA-Interim再分析资料,采用气候统计诊断方法探究了青藏高原冬季积雪的时空变化特征及其与北极涛动(AO)的关系,结果表明:(1)高原冬季积雪空间分布差异明显,高原西部和东南部多雪,中部和北部少雪,东部积雪年际变化大,西部多雪区积雪较为稳定。(2)高原冬季积雪EOF分解第一模态具有东—西反位相变化特征,当高原东部积雪偏多(少)时,西部积雪偏少(多)。(3)该模态与AO密切相关。AO正位相时,东亚大槽减弱,南支槽加深东移,西太平洋副高加强使得更多暖湿气流到达高原,有利于高原东部降雪,而高原西南侧阿拉伯海附近存在反气旋异常,使得阿拉伯海的水汽不易抬升进入高原西部,高原西部盛行干燥的下沉气流异常,造成少雪的环流背景,且地表温度偏高不利于积雪维持,从而导致高原西部积雪的减少;AO负位相时,东亚大槽增强使得冬季风加强,高原东部受来自西北的干冷气流控制,不利于降雪产生,高原西南侧出现气旋异常,促使来自阿拉伯海和孟加拉湾的暖湿气流输送至高原西部,与来自西伯利亚的冷空气相遇,营造多雪的环流背景。

1973-2018年疏勒南山冰川变化

疏勒南山冰川众多,冰川融水是当地重要的淡水资源,认清此处冰川现状和变化具有重要的科学及现实意义。本文利用Landsat遥感影像、冰川及冰湖编目数据,对疏勒南山地区1973-2018年的冰川变化及1990-2018年的冰湖变化展开研究。结果显示:2018年疏勒南山冰川数量445条,面积393.08±12.30km^(2)。45年来疏勒南山冰川数量由486条减少到445条,面积减少138.81±51.09km^(2),消融速率为0.58±0.21%/a。小型冰川对气候变化的响应更加剧烈。4800-4900m海拔范围内冰川面积消融量最多,东北坡向冰川面积消融量最多。1961年以来疏勒南山地区增温幅度高达0.39℃/10a,而降水只在近20年略有增长,温度升高是导致疏勒南山地区冰川消融的主要原因。近30年疏勒南山冰湖数量从9个增加到13个,面积从1.32km^(2)增加到1.94km^(2)。4条冰川出现末端前进现象,其中3条是冰川跃动造成的。