印度河上游Bagrot山谷降水稳定同位素变化及与水汽来源的关系

利用2015年8月—2016年7月在印度河上游流域Bagrot山谷降水稳定同位素(δ^(18)O和δD)观测结果以及当地气象资料,利用同位素示踪及统计分析方法,并结合HYSPLIT模型,对研究区降水稳定同位素变化特征、大气水线以及水汽来源进行了分析。结果表明:观测期间Bagrot山谷降水稳定同位素的季节变化明显,δ^(18)O与δD秋冬季偏低,春夏季偏高,且与气温变化一致,存在显著的温度效应,而降水量效应不明显。而且发现研究区局地大气水线截距和斜率均低于全球的,反映了降水过程中云下二次蒸发作用较为强烈,因此,不同的降水形态导致该研究区局地大气水线的斜率和截距不同。当液态降水(降雨)发生时,由于在较为干旱的气候环境下,雨滴在降落的过程中受到二次蒸发相对较强,使得局地大气水线的斜率和截距偏低;而当固态降水(降雪)发生时,由于温度较低,受再循环水汽和二次蒸发的影响较小,导致局地大气水线的斜率和截距均偏高。Bagrot山谷及其周边地区,从南到北局地大气水线的斜率相差不大,而其截距总体上随着纬度升高而降低,可能与云下二次蒸发导致稳定同位素发生的不平衡分馏逐渐强烈有关。通过Bagrot山谷站点降水稳定同位素观测结果并结合HYSPLIT模型的后向追踪,研究还发现,研究区全年主要受西风环流以及局地环流的影响。但与研究区以北的临近站点(慕士塔格、和田等)相比有所不同,由于Bagrot山谷位置更靠南,其仍然偶尔受到来自南方的海洋性水汽影响。这一研究结果可能对该地区树轮稳定同位素记录的解译具有一定的指示意义。

印度河上游流域冰川度日因子变化及其影响因素

当前,基于正积温的度日模型广泛应用于冰川消融研究中,该模型的核心参数是度日因子。根据印度河上游Sachen、Gharko、Barpu冰川2014-2016年的物质平衡和气温实测资料,计算得到消融期内各冰川研究区的度日因子,并分析了度日因子的时空变化特征及影响因素。研究结果显示:Sachen、Gharko、Barpu冰川度日因子均值分别为2. 83 mm·d^-1·℃-1、3. 74 mm·d^-1·℃^-1、3. 91 mm·d^-1·℃^-1;各冰川度日因子皆随着海拔升高而递增,海拔递增率分别为0. 003 7 mm·d^-1·℃^-1·m^-1、0. 007 4 mm·d^-1·℃^-1·m^-1、0. 004 1 mm·d^-1·℃^-1·m^-1;对于同一观测点而言,度日因子不是一个常数,会随着时间的变化而改变,冰川度日因子随着年际变化呈增加的趋势;度日因子受表碛影响显著,度日因子整体上随着表碛厚度的增加而递减。然而表碛厚度低于2 cm时,表碛的覆盖作用促进了冰川的消融,表碛覆盖区冰川度日因子大于裸露区冰川;冰川朝向的变化对度日因子产生了一定的影响,面向阳坡的冰川度日因子随海拔递增率大于阴坡。