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西北研究院在大陆性和干旱区冰川观测研究中取得系列进展

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  中国科学院西北生态环境资源研究院新疆天山冰川国家野外科学观测研究站(简称“天山冰川站”)定位于冰川及其作用区基础与应用基础研究,近期在山地冰川物质平衡、物质平衡模拟和重建、物质平衡观测技术、区域(流域)冰川资源调查、冰川保护试验、雪冰化学、冰川和生态系统脆弱性等方向取得系列研究成果。

  冰川物质平衡观测异常困难、资料弥足珍贵。为此,天山冰川站长期致力于冰川物质平衡观测站点的扩展、数值模型的发展和高新技术的试验。

  针对已有物质平衡模型较少考虑冰下热通量的问题,天山冰川站通过耦合冰川能量-物质平衡模型与多层冰温模型量化了冰下热通量对乌鲁木齐河源1号冰川物质平衡模拟的影响。此外,天山冰川站于2010年开启祁连山中段十一冰川物质平衡观测工作,基于实测资料,利用发展的冰川物质平衡模型重建了该冰川1964年—2017年物质平衡。

  通过RTK-GNSS、无人机和地基三维激光扫描等高新技术的集成,天山冰川站创新冰川观测技术,提高了观测效率和观测数据质量,并揭示了新疆不同区域、不同类型冰川变化规律和控制因素。

  遥感技术是目前开展区域(流域)冰川资源调查的主要手段。天山冰川站基于Sentinel-1和Landsat等影像数据,分析了帕米尔高原克拉亚伊拉克冰川运动速度变化特征和跃动发生机理,查明了天山艾比湖流域冰川近期变化状况和天格尔峰冰川雪线变化特征。

  天山冰川站围绕造雪、储雪和保雪关键技术开展试验研究,并将相关技术用于冰川保护,在乌鲁木齐河源1号冰川、木斯岛冰川和四川达古冰川等地推广应用,取得良好效果。在木斯岛冰川开展的观测试验发现,人工降雪能够有效提高冰川表面反照率,减少冰川物质亏损。

  冰芯定年是冰芯研究的重点和难点,天山冰川站发现日本福岛核事故放射性物质可以沉降到冰川表面,并在冰川中形成了稳定记录,成为冰芯定年的重要参照层。此外,研究团队还对干旱区城市空气污染特征、来源和成因开展了深入研究。

  冰川及其变化的脆弱性研究是制定应对冰川变化措施的关键。天山冰川站构建了涵盖自然地理、人口、社会经济等因素的冰川脆弱性框架,评估了中国天山和祁连山的冰川变化脆弱性,并以此为基础,揭示了我国西北干旱区生态脆弱性时空变化特征。

  论文链接:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15