珠穆朗玛峰北坡高寒草甸生态系统CO_2通量日变化与月变化特征

采用涡度相关法，对珠穆朗玛峰北坡高寒草甸生长季与非生长季（2005年5～7月、10月、n月及2006年2月、3月）的CO2通量进行了观测。分析结果表明，在生长季，CO2通量存在明显的日变化，08：00～19：00（北京时，下同）为CO2净吸收，20：00-09：00为CO2净排放。6月，CO2通量峰值出现在11：00左右为一0．61g·m^-2·h^-1；而7月，C02通量峰值出现在14：00，达到-0．86g·m^-2·h^-1。从月变化来看，5月为CO2净排放，月总量为89g·CO2·m^2，6月和7月均为CO2净吸收阶段，月吸收总量分别为70g·CO2·m^-2和104g·CO2·m^2；而1O月，植物枯黄，生态系统转为碳排放，月排放量约为50g·CO2·m^-2，与次年3月份月总量（52g·CO2·m^-2）接近，而11月份与次年2月份的月排放量接近（分别是23g·CO2·m^-2，25g·CO2·m^-2）。非生长季（2月）CO2通量日变化振幅很小，除14：00-19：00少量的CO2净排放外（0．14g·m^-2·h^-1左右），其余时间CO2接近零。

冰雪对珠峰北坡绒布河谷局地环流影响的数值试验

利用RAMS中尺度模式对珠峰北坡绒布河谷地区的局地环流进行了数值模拟,包括控制试验和敏感试验。观测结果表明,珠峰北坡绒布河谷地区午后盛行来自珠峰方向的偏南风,这与其他山区的山谷风日变化存在显著差异。与观测结果比较,模拟结果(控制试验)能够较好地再现绒布河谷中的偏南主导气流。模拟结果(敏感试验)还显示,在去除高大山体的冰雪下垫面后,绒布河谷地区下午仍可存在偏南气流,但偏南风出现时间明显滞后,此时该气流来自珠峰南坡的强劲偏南谷风气流。因此,我们认为珠峰北坡的冰雪表面对绒布河谷地区盛行的偏南气流存在很大影响,但热力驱动的山谷风环流也是维持该地区强烈下泄流的主要原因。

珠穆朗玛峰北坡东绒布冰川成冰作用的新认识

冰川成冰作用的研究对于选择冰芯钻取点具有重要的科学意义。前人对珠穆朗玛峰北坡冰川成冰作用的研究,由于缺少高海拔区域的实测资料而具有一定的局限性。文章通过1998年东绒布冰川垭口处(6 500 m a.s.l.)11 m冰芯和海拔6 450 m处20 m冰芯剖面的成冰作用过程研究,认识到由于水、热条件的逐年波动,冰川成冰作用也处于变化之中。珠穆朗玛峰北坡东绒布冰川高海拔区域,在一定的水、热条件下(如气温较低和降水量较大等),再冻结-重结晶作用依然占主导地位,该成冰作用至少在垭口部位是有分布的。而一般在气温较高或降水量较少等条件下,冰川的成冰作用则以冷渗浸-重结晶作用为主。

中国科学院珠穆朗玛峰大气与环境综合观测研究站:一个新的研究喜马拉雅山区地气相互作用过程的综合基地

喜马拉雅山区的高海拔冰雪覆盖使主山体两侧形成下泄流,而在强太阳辐射的加热作用下,无冰雪覆盖的周边山体形成山谷风环流。上述两者叠加形成地气间的强烈交换过程。这种交换过程使得地面的物质和能量与北半球自由大气相联系,将青藏高原置于全球变化的背景中。在本文中作者介绍了中国科学院珠穆朗玛峰大气与环境综合观测研究站的建站背景及其研究喜马拉雅山地气相互作用过程中的作用,同时介绍了台站建设及其在该地区地气相互作用研究中所取得的初步研究成果。

珠峰北坡高寒灌丛草原生长季碳、水通量特征分析

研究青藏高原高寒灌丛生态系统的碳水通量特征,对于阐明气候变化背景下高寒草地生态系统的碳收支和水循环具有重要意义。基于2017-2018年生长季连续观测的通量数据及微气象和土壤温湿度等数据,利用标准化的通量数据处理和插补方法以及结构方程模型等数理统计方法系统分析了珠峰北坡高寒灌丛生态系统生长季的碳水通量特征及其环境控制因素。结果表明:(1)2017年和2018年生长季累计的总初级生产力(GPP)、生态系统呼吸(Re)和净生态系统碳交换(NEE)分别为248.0、112.2和-135.8 g·C·m^(-2)及254.0、113.5和-140.5 g·C·m^(-2)。这两年的呼吸比(Re/GPP)分别为45.2%和44.7%,较低的呼吸比促进了碳的封存,从而导致该高寒生态系统生长季较强的碳汇强度。此外,2017年生长季的累计蒸散发(ET)为194.9 mm,略高于2018年的167.9 mm。(2)光合有效辐射(PAR)在生长旺季白天与NEE之间存在着较好的直角双曲线关系,2017年和2018年的表观初始光量子效率(α)和光饱和时的最大光合作用效率(NEEmax)分别为-0.0105μmol·CO_(2)·μmol^(-1)·photos和-7.79μmol·CO_(2)·m^(-2)·s^(-1)以及-0.0138μmol·CO_(2)·μmol^(-1)·photos和-5.23μmol·CO_(2)·m^(-2)·s^(-1)。(3)PAR对生长季NEE变化起着关键作用,而土壤水分是影响高寒灌丛生长及Re和GPP变化的主要因素,表明该冷干的高寒生态系统碳通量受表层土壤水分调控。在生长季,表层土壤水分是限制高寒灌丛蒸散发的主要因素,说明该冷干的高寒生态系统蒸散发的水分供应受限。这些发现有助于进一步认识青藏高原珠峰北坡草地生态系统地-气间的CO_(2)和水分交换。