中亚四国（哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦和乌兹别克斯坦）地处内陆干旱区，水资源匮乏。发育在高山区的冰川是中亚地区重要的淡水资源。受全球气候变暖影响，该地区的冰川呈快速退缩趋势。在最新的Randolph Glacier Inventory (RGI) 7.0数据集中，中亚地区冰川解译数据源时间以2002年为主，数据的现势性很难满足实际研究需求。本研究基于2022–2023年Landsat OLI遥感影像，采用引入卷积神经网络的Transformer模型完成对中亚四国冰川边界的初步自动提取，再利用人工目视解译方法对冰川边界逐条进行检查与修订，并参考RGI冰川编目规范完善相关属性信息，最终形成本数据集。结果表明，中亚四国现存冰川共22662条，总面积12873.33 km2，面积误差为±612.97 km2，占该期冰川总面积的4.76%。本数据集可为中亚地区冰川变化以及冰川水资源科学利用等相关研究提供数据支撑。
中亚四国（哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦和乌兹别克斯坦）地处内陆干旱区，水资源匮乏。发育在高山区的冰川是中亚地区重要的淡水资源。受全球气候变暖影响，该地区的冰川呈快速退缩趋势。在最新的Randolph Glacier Inventory (RGI) 7.0数据集中，中亚地区冰川解译数据源时间以2002年为主，数据的现势性很难满足实际研究需求。本研究基于2022–2023年Landsat OLI遥感影像，采用引入卷积神经网络的Transformer模型完成对中亚四国冰川边界的初步自动提取，再利用人工目视解译方法对冰川边界逐条进行检查与修订，并参考RGI冰川编目规范完善相关属性信息，最终形成本数据集。结果表明，中亚四国现存冰川共22662条，总面积12873.33 km2，面积误差为±612.97 km2，占该期冰川总面积的4.76%。本数据集可为中亚地区冰川变化以及冰川水资源科学利用等相关研究提供数据支撑。
粉尘循环是地球系统表层岩石圈、水圈、冰冻圈、大气圈和生物圈之间相互作用的重要纽带.中纬度陆地岩石圈经地表风化、冰川磨蚀形成大量富营养物质的粉砂,经流水搬运至内陆盆地,在干旱气候和风力作用下,形成大量沙尘输送至海洋,显著影响海洋生物地球化学过程和全球气候.以中亚内陆为代表的亚洲沙漠及荒漠戈壁区是地球上最重要的沙尘源区之一,是上述过程的最典型代表,且影响最大.然而,目前对于地质时期“中亚内陆粉尘活动和营养物质组成是如何变化的?其与构造侵蚀、冰冻圈演化和大气环流的关系如何?对大洋生产力和全球碳循环的影响是什么?”等一系列问题仍缺乏研究,制约了对亚洲粉尘释放在全球生物地球化学循环和气候变化中重要角色的理解.鉴于此,本文通过系统梳理和总结中亚黄土粉尘地层年代、物质来源和营养物质组成、传输过程以及粉尘的大洋铁施肥效应,对地质时期中亚粉尘活动和营养物质演化历史以及驱动机制进行了系统阐述;评估了粉尘营养物质输入对太平洋生产力和全球碳循环与气候变化的影响;提出未来需要通过进一步加强岩石圈-冰冻圈-粉尘产量和营养物质含量关系研究,开展大空间范围和长时间尺度上亚洲粉尘营养元素含量及化学形态组成及其与大洋生物...
粉尘循环是地球系统表层岩石圈、水圈、冰冻圈、大气圈和生物圈之间相互作用的重要纽带.中纬度陆地岩石圈经地表风化、冰川磨蚀形成大量富营养物质的粉砂,经流水搬运至内陆盆地,在干旱气候和风力作用下,形成大量沙尘输送至海洋,显著影响海洋生物地球化学过程和全球气候.以中亚内陆为代表的亚洲沙漠及荒漠戈壁区是地球上最重要的沙尘源区之一,是上述过程的最典型代表,且影响最大.然而,目前对于地质时期“中亚内陆粉尘活动和营养物质组成是如何变化的?其与构造侵蚀、冰冻圈演化和大气环流的关系如何?对大洋生产力和全球碳循环的影响是什么?”等一系列问题仍缺乏研究,制约了对亚洲粉尘释放在全球生物地球化学循环和气候变化中重要角色的理解.鉴于此,本文通过系统梳理和总结中亚黄土粉尘地层年代、物质来源和营养物质组成、传输过程以及粉尘的大洋铁施肥效应,对地质时期中亚粉尘活动和营养物质演化历史以及驱动机制进行了系统阐述;评估了粉尘营养物质输入对太平洋生产力和全球碳循环与气候变化的影响;提出未来需要通过进一步加强岩石圈-冰冻圈-粉尘产量和营养物质含量关系研究,开展大空间范围和长时间尺度上亚洲粉尘营养元素含量及化学形态组成及其与大洋生物...
冰芯高保真地提供了高分辨率的历史气候和人类活动的长时间记录.已有的冰芯气候环境变化记录主要基于离子、同位素、粉尘等物理化学指标,而生物指标则鲜有涉及.本文对钻取自青藏高原慕士塔格冰川74m冰芯中的细菌群落进行了研究,以建立生物指标与过去气候环境变化和人类活动的联系.通过分析冰芯中1907～1991年间的微生物及其与环境指标的关系,发现冰芯中细菌丰富度随时间增加,并与指示农业发展的NH4+含量的升高有关;冰芯细菌群落组成受源自人类活动和自然生态系统的物质输入及气温的共同影响,在20世纪50年代后,人类活动的影响尤为显著.此外,我们还发现源自动物肠道的细菌科Aerococcaceae、Nocardiaceae、Muribaculaceae和Lachnospiraceae的相对丰度与中亚地区养殖牲畜数量的变化相关,它们对牲畜数量变化的解释量达59.8%.这项研究定量化揭示了细菌多样性和群落组成与过去气候和人类活动之间的关系,突显了微生物在冰芯气候变化研究中的潜力.
冰芯高保真地提供了高分辨率的历史气候和人类活动的长时间记录.已有的冰芯气候环境变化记录主要基于离子、同位素、粉尘等物理化学指标,而生物指标则鲜有涉及.本文对钻取自青藏高原慕士塔格冰川74m冰芯中的细菌群落进行了研究,以建立生物指标与过去气候环境变化和人类活动的联系.通过分析冰芯中1907～1991年间的微生物及其与环境指标的关系,发现冰芯中细菌丰富度随时间增加,并与指示农业发展的NH4+含量的升高有关;冰芯细菌群落组成受源自人类活动和自然生态系统的物质输入及气温的共同影响,在20世纪50年代后,人类活动的影响尤为显著.此外,我们还发现源自动物肠道的细菌科Aerococcaceae、Nocardiaceae、Muribaculaceae和Lachnospiraceae的相对丰度与中亚地区养殖牲畜数量的变化相关,它们对牲畜数量变化的解释量达59.8%.这项研究定量化揭示了细菌多样性和群落组成与过去气候和人类活动之间的关系,突显了微生物在冰芯气候变化研究中的潜力.
本文利用1980～2019年NCEP/NCAR全球再分析资料、CRU地表气温资料、积雪覆盖率资料和全球海温资料，分析了中亚夏季地表气温的气候突变及其和北大西洋海温、青藏高原积雪之间的关系。结果表明：中亚夏季地表气温在2005年发生明显的气候突变。标准化的中亚区域平均的气温指数从之前的负位相为主变为之后的正位相为主，表示中亚地区夏季地表气温显著增温。和中亚夏季地表气温异常增温相联系的大气环流场的分析表明，2005年之后，中亚地区西侧的反气旋性环流系统异常增强，该反气旋异常对应的大气下沉增暖以及反气旋异常增强引起的云量减少进而导致向下的短波辐射增加均有利于中亚夏季气温异常升高。进一步的合成分析表明，中亚夏季地表气温在2005年的气候突变和北大西洋中高纬度地区的海表温度的增暖和青藏高原西部积雪的减少有着密切关系。北大西洋中高纬度海表温度增温能激发一个向下游传播的罗斯贝波，青藏高原西部积雪减少能够通过积雪的反照率效应对上空的大气有增温作用，两者均能增强中亚地区上空的反气旋系统，从而有利于中亚夏季地表气温异常偏高。
本文利用1980～2019年NCEP/NCAR全球再分析资料、CRU地表气温资料、积雪覆盖率资料和全球海温资料，分析了中亚夏季地表气温的气候突变及其和北大西洋海温、青藏高原积雪之间的关系。结果表明：中亚夏季地表气温在2005年发生明显的气候突变。标准化的中亚区域平均的气温指数从之前的负位相为主变为之后的正位相为主，表示中亚地区夏季地表气温显著增温。和中亚夏季地表气温异常增温相联系的大气环流场的分析表明，2005年之后，中亚地区西侧的反气旋性环流系统异常增强，该反气旋异常对应的大气下沉增暖以及反气旋异常增强引起的云量减少进而导致向下的短波辐射增加均有利于中亚夏季气温异常升高。进一步的合成分析表明，中亚夏季地表气温在2005年的气候突变和北大西洋中高纬度地区的海表温度的增暖和青藏高原西部积雪的减少有着密切关系。北大西洋中高纬度海表温度增温能激发一个向下游传播的罗斯贝波，青藏高原西部积雪减少能够通过积雪的反照率效应对上空的大气有增温作用，两者均能增强中亚地区上空的反气旋系统，从而有利于中亚夏季地表气温异常偏高。
全球变暖背景下融雪型洪水灾害时空特征正发生重大变化。首先概述国内外融雪型洪水遥感监测与预警研究进展，探讨了融雪型洪水监测预警研究及应用面临的挑战。其次，总结了现有融雪型洪水监测模型预测效果及其存在不足，以及研究应用中存在的机遇。再次，分析了融雪型洪水监测业务应用现状及其在新疆和中亚地区应用存在的问题。最后，为进一步开展新疆和中亚地区融雪型洪水监测预警服务，提出加强重点区域科学布站组网、加强高分系列卫星应用和构建多尺度、多维、实时更新的中亚生态环境数据库等建议。
全球变暖背景下融雪型洪水灾害时空特征正发生重大变化。首先概述国内外融雪型洪水遥感监测与预警研究进展，探讨了融雪型洪水监测预警研究及应用面临的挑战。其次，总结了现有融雪型洪水监测模型预测效果及其存在不足，以及研究应用中存在的机遇。再次，分析了融雪型洪水监测业务应用现状及其在新疆和中亚地区应用存在的问题。最后，为进一步开展新疆和中亚地区融雪型洪水监测预警服务，提出加强重点区域科学布站组网、加强高分系列卫星应用和构建多尺度、多维、实时更新的中亚生态环境数据库等建议。