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冰川冻土 2019年第6期41卷 1281-1291页

作者：赵传熙杨威朱美林王永杰中国科学院青藏高原研究所青藏高原环境变化与地表过程重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

冰川作为地表特殊的下垫面,冰川区内气温明显低于同高度非冰川区大气温度。如何利用低海拔非冰川区观测资料精确估算高海拔冰川区气温,直接关系着青藏高原冰川消融估算及其水文效应的评估。利用架设在藏东南帕隆藏布4号冰川不同高度带... 详细信息

冰川作为地表特殊的下垫面,冰川区内气温明显低于同高度非冰川区大气温度。如何利用低海拔非冰川区观测资料精确估算高海拔冰川区气温,直接关系着青藏高原冰川消融估算及其水文效应的评估。利用架设在藏东南帕隆藏布4号冰川不同高度带的四台自动气象站资料,分析了冰川区与非冰川区气温的波动特征,评估了迄今为止通用的线性递推模型(DT模型)、分段拟合模型(SM模型)和简化热力学模型(GB模型)三种方法在藏东南冰川区气温估算方面的应用效果。对比研究发现:SM模型在帕隆4号冰川上的模拟效果最为理想且操作相对简单;传统DT模型在消融区存在严重的高估,帕隆4号冰川表面夏季(6-8月)正积温的高估比例接近39%;GB模型由于受到诸如冰川风边界层厚度等不确定性的影响,降低了大范围温度估算的可操作性。

关键词：气温垂直递减率模型评估帕隆4号冰川青藏高原

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慕士塔格地区大气水汽氢氧稳定同位素季节内变化特征及影响因素分析

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冰川冻土 2021年第2期43卷 331-341页

作者：任行阔高晶杨育龙陈曼丽牛晓伟赵爱斌中国科学院青藏高原研究所青藏高原环境变化与地表过程重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

慕士塔格地区位于青藏高原西北部,常年受西风影响。为了更清楚地认识西风水汽来源和局地蒸发过程对区域水循环过程的影响,利用2017年7月26日—2017年11月6日和2018年7月30日—2018年12月10日在慕士塔格西风带环境综合观测研究站的监测数... 详细信息

慕士塔格地区位于青藏高原西北部,常年受西风影响。为了更清楚地认识西风水汽来源和局地蒸发过程对区域水循环过程的影响,利用2017年7月26日—2017年11月6日和2018年7月30日—2018年12月10日在慕士塔格西风带环境综合观测研究站的监测数据,分析了地表大气水汽氢氧稳定同位素组成和相关局地气象要素的变化特征及其相关关系。研究发现:慕士塔格地区水汽中δ^(18)O、d-excess与局地温度和比湿呈现明显的小时变化、日变化和季节变化;水汽δ^(18)O值与温度的显著正相关关系在不同时间尺度稳定存在;在小时和日尺度上,水汽δ^(18)O值与比湿呈现对数关系;后向轨迹追踪表明,西风将西伯利亚和北大西洋及慕士塔格周围地区的水汽传输至观测站点;当水汽自地中海和北大西洋长距离传输至慕士塔格时,水汽δ^(18)O显著降低可达约7‰,d-excess会显著增大;该地区水汽稳定同位素组成的季节变化特征与降水稳定同位素组成的季节变化特征一致。研究内容初步揭示了青藏高原西风传输水汽稳定同位素变化的主要影响因素,可为区域水循环研究提供必要数据和关键认知,有助于理解西风控制区冰芯稳定同位素记录的气候意义。

关键词：慕士塔格大气水汽稳定同位素温度比湿风速

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青藏高原大气水汽稳定同位素三维观测体系

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科学通报 2019年第27期64卷 2822-2829页

作者：高晶姚檀栋蔡榕张泰华何泽青牛晓伟徐柏青邬光剑中国科学院青藏高原研究所中国科学院青藏高原环境变化与地表过程重点实验室北京100101 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101 中国科学院光电研究院北京100094 中国科学院藏东南高山环境综合观测研究站拉藏860100

青藏高原是南北极之外冰雪储量最大的地区,也是亚洲10条大江大河的发源地,其水循环变化会影响全球近五分之一人口的生存和发展.水汽传输是青藏高原水循环的关键过程.大气水汽稳定同位素是研究水汽传输过程和机制的新指标.本文回顾了大... 详细信息

青藏高原是南北极之外冰雪储量最大的地区,也是亚洲10条大江大河的发源地,其水循环变化会影响全球近五分之一人口的生存和发展.水汽传输是青藏高原水循环的关键过程.大气水汽稳定同位素是研究水汽传输过程和机制的新指标.本文回顾了大气水汽稳定同位素垂直剖面观测研究的发展历程和青藏高原大气水汽稳定同位素研究现状,重点介绍了自第二次青藏高原综合科学考察研究启动以来,本研究团队建成的全球最大的同类地表水汽稳定同位素观测网,及结合浮空艇技术,开展的国际前沿大气水汽稳定同位素三维传输过程观测研究新进展.今后,我们将通过多学科交叉,继续拓展高精度三维(地-空)水汽稳定同位素多尺度连续观测,并结合地球系统模型,从而全面、准确地认知全球变暖背景下的青藏高原水汽传输过程和水循环变化机制,以服务于青藏高原和周边地区的水安全战略和水资源管理.

关键词：青藏高原水汽传输大气水汽稳定同位素三维传输过程

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西藏纳木错及其入湖河流溶解有机碳和总氮浓度的季节变化

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湖泊科学 2019年第4期31卷 1099-1108页

作者：开金磊王君波黄磊汪勇鞠建廷朱立平中国科学院青藏高原研究所青藏高原环境变化与地表过程重点实验室北京100101 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101 中国科学院大学北京100049 安徽师范大学地理与旅游学院芜湖241002

为深入理解纳木错湖水及入湖河流中溶解有机碳(DOC)和总氮(TN)浓度的季节变化特征及其影响因素,于2012—2013年不同季节对纳木错2个站点及流域内21条主要入湖河流进行采样及分析,采用统计学方法初步探讨纳木错水体和21条河流DOC和TN浓... 详细信息

为深入理解纳木错湖水及入湖河流中溶解有机碳(DOC)和总氮(TN)浓度的季节变化特征及其影响因素,于2012—2013年不同季节对纳木错2个站点及流域内21条主要入湖河流进行采样及分析,采用统计学方法初步探讨纳木错水体和21条河流DOC和TN浓度季节变化特征.结果表明,河流DOC平均浓度范围为0.763~1.537 mg/L,TN平均浓度范围为0.179~0.387 mg/L. 21条入湖河流DOC浓度在春末夏初和夏季达到高值,冬季为低值,TN浓度季节变化趋势大体上与DOC浓度相反.湖泊水体DOC和TN浓度范围分别为2.42~8.08和0.237~0.517 mg/L,明显分别高于河水中的浓度.湖泊DOC浓度季节变化趋势与河流一致,而TN浓度无明显的季节性变化.河水DOC浓度的季节变化和空间差异受控于河流的补给方式,湖水DOC浓度受湖泊内部藻类等水生植物活动和河流外源输入的影响. DOC等有机质的分解是影响纳木错流域湖水和河水TN浓度的重要原因.

关键词：溶解有机碳总氮季节变化纳木错入湖河流青藏高原

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藏东南不同季节水体中氧同位素的高程递减变化研究

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科学通报 2009年第16期54卷 2140-2147页

作者：杨晓新徐柏青杨威曲冬梅林平南中国科学院青藏高原研究所青藏高原环境变化与地表过程重点实验室中国科学院研究生院 Byrd Polar Research Center the Ohio State UniversityColumbusOhio43210USA

通过分季节研究藏东南地区水体中氧同位素(δ18O)的变化,揭示了δ18O随海拔变化的特征,进而分析了相关的大气环流过程.研究结果表明,藏东南河水的δ18O和降水中δ18O的变化趋势一致;同时也表明,藏东南河水中δ18O随海拔的升高而降低的... 详细信息

通过分季节研究藏东南地区水体中氧同位素(δ18O)的变化,揭示了δ18O随海拔变化的特征,进而分析了相关的大气环流过程.研究结果表明,藏东南河水的δ18O和降水中δ18O的变化趋势一致;同时也表明,藏东南河水中δ18O随海拔的升高而降低的特征在不同时期有差异.季风期河水的δ18O值最低,其随高程递减的速率也最小.西风期河水的δ18O值也较低,仅次于季风降水期,随海拔递减的速率也较小.季风前河水中的18O最富集,且与海拔的负相关线性关系相对最不显著;而季风后河水中δ18O值随海拔变化的递减速率最大.河水的δ18O值在不同季节与高程效应的符合程度不同,反映了不同的河水补给的影响.需要说明的是,虽然不同季节的采样数目并不相同,但各自的δ18O-H线性相关系数都达到了0.05的置信度.因此,不同季节的河水δ18O的高程效应代表了氧同位素在大气环流和地表过程作用下的变化特征.

关键词：藏东南降水河水氧同位素高程效应

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藏北羌塘高原双湖地表热源强度及地表水热平衡

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地理学报 2014年第7期69卷 983-992页

作者：郭燕红张寅生马颖钊马宁中国科学院青藏高原研究所环境变化与地表过程重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院青藏高原研究所环境变化与地表过程重点实验室北京100101

青藏高原加热及地—气间物质能量交换对我国、东亚乃至全球的天气和气候系统都有着非常重要的作用,受客观条件限制,藏北羌塘高原腹地尚无系统的地—气相互作用过程观测.本文利用中国科学院羌塘双湖极端环境综合观测研究站2011年10月-201... 详细信息

青藏高原加热及地—气间物质能量交换对我国、东亚乃至全球的天气和气候系统都有着非常重要的作用,受客观条件限制,藏北羌塘高原腹地尚无系统的地—气相互作用过程观测.本文利用中国科学院羌塘双湖极端环境综合观测研究站2011年10月-2012年9月一年的自动气象站观测数据,分析了年内季节和日尺度下双湖地区地面加热场特征,探讨了地表能量平衡及水量平衡特征,结果表明:(1)双湖地区年内地表热源强度基本为正,年平均热源强度为79.5 W/m2;然而地表热源强度呈现明显的季节和日变化规律,夏季热源强度大于冬季,白天热源强度大于夜间.夏季地表白天为强热源,夜间为弱热源,冬季地表白天为强热源,夜间为冷源.(2)双湖地区地表能量分配季节变化明显,7、8月份地—气间主要以潜热交换为主,其他月份主要以感热方式进行热量交换,年平均上主要以感热交换为主,年均感热通量和潜热通量分别为55.4 W/m2和24.1W/m2,波文比为2.3.(3)双湖地区降水和蒸发皆主要集中在6-9月,年降雨量为332mm,年蒸发量为312.9 mm,年水量差为19.1 mm,地表水量存在不平衡现象.(4)双湖地区地表蒸发力很强,年潜在蒸发为1888.2mm,年均湿润指数为0.17,属典型半干旱气候特征.

关键词：藏北高原双湖地表热源水热平衡

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珠穆朗玛峰绒布河谷冰碛地貌测量与演化研究

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冰川冻土 2010年第2期32卷 316-324页

作者：胡恩易朝路李艳军中国科学院青藏高原研究所青藏高原环境变化与地表过程重点实验室北京100085

采用后差分GPS方法对珠穆朗玛峰北坡绒布河谷中时期的冰碛地貌进行实地测量与研究,结合该河谷数值年代,得到时间序列上关于各期次冰碛地貌终碛垄的平面面积、表面面积、体积等参数:基龙寺终碛平面面积、表面面积以及体积分别为1.53×... 详细信息

采用后差分GPS方法对珠穆朗玛峰北坡绒布河谷中时期的冰碛地貌进行实地测量与研究,结合该河谷数值年代,得到时间序列上关于各期次冰碛地貌终碛垄的平面面积、表面面积、体积等参数:基龙寺终碛平面面积、表面面积以及体积分别为1.53×106m2、1.90×106m2和1.98×108m3;绒布寺终碛为1.03×106m2、1.24×106m2和0.82×108m3;绒布德新冰期终碛为1.72×106m2、2.0×106m2和1.98×108m3;小冰期终碛及现代表碛为2.43×106m2、2.60×106m2和1.69×108m3.对比分析认为:河谷地形差异是控制绒布河谷冰碛地貌表面形态的主要因素,冰碛地貌形成过程中冰川退缩方式以及形成以后所遭受的流水切割、搬运等外力作用是影响冰碛垄规模大小差异的基本原因.受局地小气候差异影响,同期次侧碛表现出形态特征的不对称性:新冰期东坡侧碛坡度值大于西坡侧碛,前者为30.7°～46°,后者为30.7°～37.9°,另外在东坡侧碛发育有冰碛土柱,西坡侧碛未见分布.

关键词：珠穆朗玛峰绒布河谷冰碛地貌差分GPS 控制因素

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念青唐古拉山北麓草甸海拔分布上限土壤温湿度的季节变化

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地理学报 2012年第9期67卷 1246-1254页

作者：俞洁辉刘新圣罗天祥张林青藏高原环境变化与地表过程重点实验室中国科学院青藏高原研究所北京100085 中国科学院研究生院北京100049

本研究基于西藏念青唐古拉山北麓高山嵩草草甸海拔分布上限(5125m)地下10cm和30cm土壤温度和水分连续3年(2008-2010年)的监测数据,分析了草甸海拔分布上限土壤温度和未冻水含量的季节动态特征。结果表明:1)土壤在4月中下旬解冻,10月中... 详细信息

本研究基于西藏念青唐古拉山北麓高山嵩草草甸海拔分布上限(5125m)地下10cm和30cm土壤温度和水分连续3年(2008-2010年)的监测数据,分析了草甸海拔分布上限土壤温度和未冻水含量的季节动态特征。结果表明:1)土壤在4月中下旬解冻,10月中下旬冻结;6-8月份土壤温度日振幅最大,10cm和30cm分别为3.8oC和1.4oC;2)土壤未冻水含量回升(下降)在解冻(冻结)开始后,5-10月份未冻水含量较高,其中10cm和30cm分别为2%～6%和15%～20%;3)基于10cm土壤温度推算的本地区高山嵩草草甸海拔分布上限的生长季在6月初至8月末或9月初,持续时间为80-87天,生长季平均土壤温度和含水量分别为6.78±0.73oC和4.14±0.91%,生长季期间日最低温度集中在3～7oC之间(占90%以上天数);4)与较低海拔处(4980m)相比,高山嵩草草甸海拔分布上限处10cm土壤温度和未冻水含量均明显偏低,生长季8月份出现日最低温<5oC的天数也明显增加。

关键词：土壤温度土壤水分高山嵩草草甸海拔上限季节变化生长季长度念青唐古拉山

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青藏高原北部冰前湖沉积记录的中晚全新世冰川活动

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第四纪研究 2019年第3期39卷 717-730页

作者：许腾朱立平王君波鞠建廷马庆峰中国科学院青藏高原研究所中国科学院青藏高原环境变化与地表过程重点实验室北京100101 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101 中国科学院大学北京100049

青藏高原的冰川为亚洲地区大多数人口提供了重要的水资源,研究青藏高原的冰川活动历史有助于预估未来气候变化条件下的冰川响应。本文通过对羌塘腹地布若错沉积物岩芯的粒度、元素以及总有机碳等指标进行分析,重建了该流域中晚全新世以... 详细信息

青藏高原的冰川为亚洲地区大多数人口提供了重要的水资源,研究青藏高原的冰川活动历史有助于预估未来气候变化条件下的冰川响应。本文通过对羌塘腹地布若错沉积物岩芯的粒度、元素以及总有机碳等指标进行分析,重建了该流域中晚全新世以来的冰川活动历史。结果表明,布若错流域在5.2~4.0 *** B.P.期间,冰川退缩,气候相对温暖;然而,4.0 *** B.P.以来环境逐渐变干,印度季风持续减弱;随着3.2 *** B.P.左右大规模的冰川前进,布若错流域进入新冰期,并受到较强西风的影响,气候寒冷干旱;1.3 *** B.P.以来,流域内冰川仍然维持着较大规模,然而湖面却略有升高,可能反映了西风带来了一定的降水。此外,该流域存在4次显著的冰川前进事件,它们分别发生在3.6~3.4 *** B.P.、3.2~2.3 *** B.P.、1.9~1.7 *** B.P.和0.4~0.1 *** B.P.。这4次冷期与青藏高原其他古气候记录对应较好,这种频繁发生的冷事件可能与太阳辐射的长期衰减以及太阳活动的周期性变化有关,热带辐合带的持续南退是季风持续减弱的重要原因;此外,中晚全新世北大西洋的气候变化通过增强的西风环流对该流域产生影响。

关键词：青藏高原冷事件湖泊沉积粒度端元分析西风带

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青藏高原及其周边地区冰川融水径流无机水化学特征研究进展

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冰川冻土 2020年第2期42卷 562-574页

作者：李明月孙学军李胜楠张强弓中国科学院青藏高原研究所青藏高原环境变化与地表过程重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101

冰川融水径流是冰川流域物质运移的重要通道,对其水化学特征和变化的研究有助于揭示冰川作用区物质的生物地球化学循环过程,并为认识和评价冰川消融对自然环境和人类生活的影响提供基础。青藏高原及其周边地区分布着除两极以外最大储量... 详细信息

冰川融水径流是冰川流域物质运移的重要通道,对其水化学特征和变化的研究有助于揭示冰川作用区物质的生物地球化学循环过程,并为认识和评价冰川消融对自然环境和人类生活的影响提供基础。青藏高原及其周边地区分布着除两极以外最大储量的冰川,近年来在气候变暖背景下冰川加速退缩消融。该地区冰川融水径流中各类化学组分的变化及其气候环境效应研究逐渐成为热点。因此,通过概述青藏高原冰川融水径流中无机化学组分的含量和时空变化特征,并总结离子和元素的主要来源及常用的物源追踪手段,进一步综合分析得到:冰川融水径流中离子和微量元素的含量及变化特征受冰川消融、基岩性质、径流水文特征和其他水体物理化学过程等因子和过程的共同影响。在总结该研究领域现存问题的基础上进行了展望,认为应加强观测和基础数据积累,厘清无机水化学组分的输移规律,深入揭示影响水化学组分变化的多因素的协同拮抗作用机制,评价冰川融水径流水化学的气候环境效应,为应对青藏高原冰川消融带来的环境变化提供科学指导。

关键词：青藏高原冰川融水径流无机水化学时空特征来源

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