1991—2020年祁连山老虎沟12号冰川能量-物质平衡模拟研究

本文基于评估和订正后的高亚洲精细再分析数据集(HAR v2),利用COSIMA单点能量−物质平衡模型系统分析了祁连山老虎沟12号冰川消融区4550 m自动气象站处2012年物质和能量交换过程及其对气候变化的响应特征,并在此基础上首次重建了1991—2020年能量和物质平衡序列。研究结果表明:①HAR v2数据集在研究区具有良好的适用性,由此驱动的COSIMA模型显示2012年冰川消融区模拟年累积物质平衡为-2333 mm w.e.。净短波辐射是冰川消融的主要能量来源(90.1%),净长波辐射是能量的主要输出项(58.6%);②该冰川物质平衡对降水变化总体保持线性响应,但对气温变化的响应表现出非对称性和非线性响应特征;③近30 a冰川表面能量收入项中净短波辐射、感热通量多年平均占比分别为89.2%、10.8%,而能量支出项中净长波辐射、消融耗热、潜热通量和地热通量多年平均占比依次为58.6%、26.5%、12.4%和2.5%。该冰川消融区长期处于物质高亏损状态,多年平均消融量为−2392 mm w.e.。在云量以及相对湿度、风速等其它气象因素影响下,净短波辐射的变幅大大超过感热通量、净长波辐射和潜热通量等能量项的变幅是该冰川消融强、弱年形成的主要原因。此外,固态降水也是制约冰川物质平衡的重要因素。