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2015年玉龙雪山站科研进展

时间:  2015-12-18 11:21  点击:  
    2015 年玉龙站课题组各项野外工作开展顺利,具体野外工作进展如下:
    1、冰川区气温降水与冰川消融关系
    白水河 1 号冰川区海拔 4800 m 处,5—10 月为暖季月平均气温 >0 ℃;全年日最低气温 >0 ℃的日数为 127 天,日最高气温 >0 ℃的日数为 253 天,日积温 >0 ℃的日数为 191 天;高温日主要集中在季风降水期,较高的最低气温及日积温值,使冰川表面夏季(6—9 月)积雪全部消融,冰川反照率大大减小,又进一步增加了冰川区气温,冰川区夏季降水几乎为液态降水,也不利于冰川积累。白水河 1 号冰川 5-10 月月积温与冰川月物质平衡相关系数为 -0.85,呈显著负相关关系,11—4 月月积温与冰川月物质平衡相关系数为 0.21,呈正相关关系,说明冬季低温降雪利于冰川积累,夏季高温降雨则加速冰川消融。2008-2009 年度白水河 1 号冰川净物质平衡值为 -1047 mm 水当量;2009—2010 年度白水河 1 号冰川物质平衡值为 -1467 mm 水当量。近几年来白水河 1 号冰川夏季消融强烈(夏季高温),冬季降雪的积累不足以弥补夏季冰川的消融,冰川表现出强烈的物质亏损,不难解释为何 1998 年以来冰川末端海拔持续上升,冰舌加速退缩。
 

    2、物质平衡观测
    2014—2015 年白水河 1 号冰川物质平衡观测网现有花杆 11 根,冰川横断面和纵断面测杆相距均为 100 m,其中较低海拔处个别花杆均已出露,大部分花杆倒伏。基于本年度消融期冰川区花杆的观测数据,对白水河 1 号冰川净平衡,物质平衡梯度进行了研究与分析。结果表明,物质平衡达到 -1989 mm w.e., 相当于整条冰川减薄 2.21 m,物质平衡值较上一年度减小 3.2%,反映出冰川的消融速度较快。同时,通过对海拔 4500-4700 m 冰川区进行的观测,结果显示物质平衡梯度为 565 mm w.e. (100 m-1)。在海拔 4700-4800 m 冰川范围内,物质平衡梯度出现最大值 1564 mm w.e. (100 m-1)。在消融初期与末期,物质平衡梯度较小。
 

    3、冰储量监测与分析
    以 2014 年玉龙雪山白水河 1 号冰川的探地雷达探测图像为例,基于所获得的雷达测厚结果,结合测量点的 GPS 数据、2009 年的 DEM 和 2014 年 Landsat TM 影像,在 GIS 技术的支持下,采用 kriging 插值方法进行了非测厚区插值计算,对测量区域的冰川面积、冰储量进行了计算,分析了适用于该区域冰川面积与冰储量经验计算公式的修正因子,校正 V-S 经验公式,用校正后的 V-S 公式估算整个冰川的总体积。结果表明:最大厚度出现在海拔 4722 m 趋于主流线位置,冰川平均厚度为 87 m;玉龙雪山白水河 1 号冰川的冰储量为0.0285 km3,相当于水量 0.0256 km3。
 

    4、冰川水文与雪冰化学
    2015 年 4-6 月于不同季节时期在玉龙雪山连续采集了雪冰样品(包括表层雪、雪坑样、雪融水、冰川冰样)和植物土壤样品,主要用于分析雪冰中黑碳和粉尘等吸光性物质和植物水分来源。特别地,2015 年 4 月 28—5 月 30 日,在玉龙雪山冰川区设置了两个积雪消融观测场,对两个雪坑的积雪融水进行连续采集,分析稳定同位素的分馏变化规律。主要结论如下:1)玉龙雪山白水河 1 号冰川区冰雪融水径流水化学具有明显日变化规律,河水中各离子含量具有明显的周期性变化,受降雨影响显著。阳离子中主要以 Ca2+、Mg2+ 为主,阴离子以 SO42-含量最高;降雨影响时段,各离子含量峰值通常出现在 16:00 左右,各离子含量随降水量的增加呈增加态势(除 SO42-,NO3-)外;无降雨影响下,各离子含量随径流量增加表现出减小趋势。2)对白水河地表径流 δ18O 的日变化规律分析表明,无降水影响时段,日时间尺度上 δ18O 的最高值出现在 16:00—18:00 左右,比日最高气温滞后 2—4 小时,主要受到冰雪融水补给的影响;随降水量的增加,河水 δ18O 值开始减小,径流量的波动变化滞后于降水量变化约 2 小时,径流量增大的同时河水的 δ18O 值减小。
 

    5、古冰川地貌调研与采样
    2015 年对玉龙雪山东麓和西麓进行了更为深入古冰川地貌考察,在白水河 1 号冰川末端采取了 13 个冰碛物岩石样品,拟进行 36Cl 宇生核素测年,现已完成样品前处理,正待测试中。冰川地貌证据可提供关于第四纪冰川与气候环境演变的框架,而沉积岩性记录则可提供更加详细的第四纪事件记录,所以我们在末次冰期冰碛垄堰塞湖遗迹—干河坝,人工开挖了 5 m 的深剖面,间隔 2 cm 采样,共获得样品 250 个。采用 X- 射线荧光光谱仪测试了所有样品的常量与微量元素与氧化指标,正在确认各沉积元素记录的气候与环境指示意义。从14C 年代 - 模型可知,该套样品有望进行玉龙雪山地区 MIS 3 的气候环境演变关键事件与过程的研究。

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