乌鲁木齐河源1号冰川积累区表面雪层演化成冰过程的观测研究

根据天山乌鲁木齐河源1号冰川积累区海拔4 130 m处28个月,每周1次的连续雪层剖面观测,分析研究了雪层厚度、雪层中的污化层、冰片和各种粒雪随时间的演变过程.结果表明:雪层中各种要素的演变受水热条件的影响而呈现明显的季节特征.根据温度、融水渗浸程度及雪层剖面的变化程度,我们将其分成冬季稳定期、夏季剧变期和春秋季波动期分别进行了分析.此外,还对雪层年限与年成冰量等进行了专门讨论.

近期东西天山冰川变化的对比研究

近数十年来天山冰川强烈退缩,但东、西天山冰川的退缩幅度差别很大.乌鲁木齐河源1号冰川作为东天山代表性冰川,图尤克苏冰川为西天山代表性冰川,在近约40 a来它们的冰川年净物质平衡分别为-235 mm及-409 mm,冰川末端的平均变化率分别为-0.0018.a-1及-0.0047.a-1,冰川面积的平均变化率分别为-0.0029.a-1及-0.0046.a-1,东、西天山较大范围的冰川面积变化率也分别为-0.0018.a-1及-0.0072.a-1.东、西天山气候格局大致相似,降水量自西向东减少,冰川的退缩主要由夏季气温上升引起,但变化率的巨大差异则可用不同的冰川物质平衡水平及稳定性系数来解释.在乌鲁木齐河源1号冰川及图尤克苏冰川物质平衡水平分别为633 mm及1180 mm,稳定性系数分别为0.514及0.326,物质平衡水平愈高及稳定性系数愈低,冰川对于气候变化的响应愈敏感.

乌鲁木齐河源区气候变化和1号冰川40a观测事实

分析研究了天山冰川站自 195 9年以来的气温、降水、水文、冰川物质平衡、冰川末端变化、冰川运动和冰川面积变化观测资料 .结果表明 ,2 0世纪 90年代中期以来 ,乌鲁木齐河源区处于一个最为显著的暖湿阶段 .195 8— 2 0 0 0年的 4 2a间 ,1号冰川年平均物质平衡量为 - 188.6mm (约为 - 34.6× 10 4m3 ) ,累积物质平衡量达到 - 792 5mm ,亦即冰川减薄了 8m多 ,累积亏损量达 14 5 2× 10 4m3 .1号冰川面积在 196 2— 2 0 0 0年的 38a间减少 0 .2 2km2 ,为 11% ,并呈加速减小趋势 .196 2年至今 ,1号冰川东支末端共退缩 16 8.95m ,西支 185 .2 3m ,冰川表面运动速度减缓 .1号冰川年融水径流量有增加趋势 ,1985年前后是个分界线 ,1986— 2 0 0 1年年均径流深为 936 .7mm ,较之 195 8— 1985年的 5 0 8.4mm高出 4 2 8.3mm ,亦即增加 84 .2 % .气温持续升高 ,冰川冷储减少可能是导致冰川加速消融的重要原因 .

过去44年乌鲁木齐河源一号冰川物质平衡结果及其过程研究

通过1997-2003年度天山乌鲁木齐河源一号冰川物质平衡的观测结果,分析比较了过去44年间一号冰川物质平衡、累积物质平衡的变化过程,以及反映气候-地形要素和冰川发育条件要素的平衡线高度和冰川积累区比率,认为一号冰川负平衡波动期随时间推移而递增,目前处于其观测历史上物质平衡亏损最为强烈的时期。

近期乌鲁木齐河源1号冰川成冰带及雪层剖面特征研究

天山乌鲁木齐河源1号冰川的成冰带20世纪60年代初,自下而上划分为4个成冰带;1988年,由于气候变暖,冰川上部的冷渗浸重结晶带消失,被渗浸带所取代.对近期1号冰川的成冰带进行了划分,并通过大量雪坑资料,研究论述了目前1号冰川雪层剖面的层位特征.研究发现,由于气候变暖,剖面特征和成冰带谱有由“冷”向“暖”的转化趋势.同时还发现,1号冰川东支顶部发生了强烈的消融现象,该处已由渗浸带转化为具有强烈消融特征的局部消融区.

利用雪层层位跟踪法研究暖型成冰作用的年限——以乌鲁木齐河源1号冰川为例

降雪通过冷型或暖型成冰作用转化为冰川冰, 中国冰川以暖型成冰作用为主.利用在雪层中插置竹板, 通过竹板进行层位跟踪的方法, 历时24个月连续观测, 研究了1号冰川积累区(海拔4 130 m)降雪演化为粒雪冰的时间问题.结果表明: 夏季, 新雪转化为细粒雪约需要7 d, 细粒雪转化为粗粒雪约20 d到3个月; 同样的转化在冬季分别需要约2.5个月和2～4.5个月.粗粒雪转化成粒雪冰的时间大约40个月.由此得到该处新雪演化为粒雪冰历时约41～47个月.8～9月为雪粒演化的主要成冰期.不同层位雪层的密实成冰速率因粒雪性质和密度的不同而有很大差别, 融水是影响成冰时间及成冰量的重要因素.

天山冰芯细菌多样性研究

以在天山乌鲁木齐河源1号冰川钻取的5．18m长的浅冰芯为研究对象，对冰芯不同层面的微生物总数、可培养细菌数量和种类进行分析．发现天山1号冰芯微生物总数为10^3-10^5细胞·mL^-1，可培养细菌数为0～300cfu·mL^-1，冰层中的微生物数量明显多于粒雪层，可能是淋溶作用使细菌移动并保存在冰层中；分离到的细菌分属于14个属，大部分与来自海洋和其它陆地冰川的细菌具有很高的同源性，不同的气泡冰层的细菌在数量和种类组成上都有较大的差异．其中Frigoribacterium、Flavobacterium、Arthrobacter为天山1号冰芯中的主要优势菌，Brevundimona、Pseudomonas和Pedobacter为次要优势菌，并且Frigoribacterium和Flavobacterium在冰芯不同深度均有分布，其数量与冰层中可培养细菌数量变化相一致；Cohnella和unclassified—Paenibacillaceae所代表的属的细菌未在其它低温环境下发现，可能为天山冰川的地方种类．

乌鲁木齐河流域景观空间格局与水资源关系研究

流域景观的研究是景观生态学特别是水文生态学研究的一个非常重要的方面 .流域景观的空间结构与河流的地理结构及形成具有密切的关系 ,在其中下游则明显受到人类高度调节和强化了的人类活动的影响 ,其格局带有明显的人为作用 .将乌鲁木齐河流域景观分为 2 0个景观类型 ,对流域景观生态空间格局的基本特点、景观嵌块体类型及人类活动和自然的关系进行分析 ;研究表明 ,景观中植被的丰富与降水呈正相关 .随着人类活动的加剧 ,景观多样性加大 ,均匀性、破碎度值较大 ;人为活动已改变了流域下游局地的景观特性 ,人类对流域景观的利用与管理结果是水分过度利用、荒漠化加剧 .流域景观研究中应注重景观效益与水资源的合理利用、景观生态风险 。

离子色谱法测定大气气溶胶中的可溶性离子

以新疆天山乌鲁木齐河源1号冰川上采集的大气气溶胶样品为例,就滤膜选取、样品采集、提取方法、分析技术、污染防范等方面进行了介绍,给出了离子色谱法分析中的检测限和不确定值。这种方法和技术同样适用于测定其它偏远高山地区和极地地区大气气溶胶中的可溶性成分。