表碛覆盖型冰川在我国西部分布广泛,由于该类型冰川消融区域不同程度的被岩石碎屑所覆盖,消融状况与非表碛覆盖型冰川有较大差异,因此,开展表碛覆盖型冰川的消融模拟研究至关重要。本文以冰面气象数据为驱动,使用表碛覆盖型冰川能量平衡模型对天山托木尔峰青冰滩72号冰川表碛区进行能量和消融模拟。基于热传导过程和能量平衡方程,模型计算了表碛表面温度以及表碛层内部温度,并通过表碛内部温度估算下覆冰的消融量。结果表明:2008年夏季期间模型模拟的消融量为0.39 m w.e.,与消融花杆数据进行验证取得了较高的模拟精度(R2=0.92, RMSE=±0.03 m w.e.),表碛表面温度和内部10 cm深处温度的模拟值也与实测数据拟合较好(R2分别为0.91和0.60)。在表碛区的能量交换过程中,净短波辐射是唯一的能量收入项,感热通量是最大的能量支出项(49.7%),其次分别为传导热通量(消融耗热)(25.8%),净长波辐射(19.8%)和潜热通量(4.6%),降水热量不足1%。云量对表碛区的气象和能量特征有着显著的影响,阴天条件下表碛区的入射短波辐射峰值从晴天的854 W·m-2降至587 W·m-2,...
表碛覆盖型冰川在我国西部分布广泛,由于该类型冰川消融区域不同程度的被岩石碎屑所覆盖,消融状况与非表碛覆盖型冰川有较大差异,因此,开展表碛覆盖型冰川的消融模拟研究至关重要。本文以冰面气象数据为驱动,使用表碛覆盖型冰川能量平衡模型对天山托木尔峰青冰滩72号冰川表碛区进行能量和消融模拟。基于热传导过程和能量平衡方程,模型计算了表碛表面温度以及表碛层内部温度,并通过表碛内部温度估算下覆冰的消融量。结果表明:2008年夏季期间模型模拟的消融量为0.39 m w.e.,与消融花杆数据进行验证取得了较高的模拟精度(R2=0.92, RMSE=±0.03 m w.e.),表碛表面温度和内部10 cm深处温度的模拟值也与实测数据拟合较好(R2分别为0.91和0.60)。在表碛区的能量交换过程中,净短波辐射是唯一的能量收入项,感热通量是最大的能量支出项(49.7%),其次分别为传导热通量(消融耗热)(25.8%),净长波辐射(19.8%)和潜热通量(4.6%),降水热量不足1%。云量对表碛区的气象和能量特征有着显著的影响,阴天条件下表碛区的入射短波辐射峰值从晴天的854 W·m-2降至587 W·m-2,...
夏特河源于天山最大现代冰川作用中心托木尔—汗腾格里峰的东北坡,流域内保存有形态较为清晰的四套冰川沉积。这些地形记录了夏特河流域的古冰川变化,对它们进行研究可获得该地晚第四纪以来的冰川时空演化规律。在第三套冰碛夹层中的砂质透镜体里采集了5个OSL年代学样品,应用单片再生(SAR)测年技术测得它们的年龄为(13.3±0.8)~(20.1±1.3)ka。基于测年结果、各套冰碛距现代冰川的远近、冰碛垄的完整程度、冰碛物的风化胶结状况及接触关系,并参阅托木尔—汗腾格里峰南坡与东南坡以及东、中、西段天山其他流域的年代学资料,可初步得出:第一套和第二套冰碛分别沉积于小冰期和新冰期;第三套冰碛形成于末次盛冰期及随后的冰消期,可对应于海洋氧同位素阶段(MIS)2;保存在河口的第四套冰川沉积及与其相关联的宽阔且长达数十千米的"U"形谷共同指示,它应形成于冰川规模较大的倒数第二次冰期,时间上可对应于MIS 6。
夏特河源于天山最大现代冰川作用中心托木尔—汗腾格里峰的东北坡,流域内保存有形态较为清晰的四套冰川沉积。这些地形记录了夏特河流域的古冰川变化,对它们进行研究可获得该地晚第四纪以来的冰川时空演化规律。在第三套冰碛夹层中的砂质透镜体里采集了5个OSL年代学样品,应用单片再生(SAR)测年技术测得它们的年龄为(13.3±0.8)~(20.1±1.3)ka。基于测年结果、各套冰碛距现代冰川的远近、冰碛垄的完整程度、冰碛物的风化胶结状况及接触关系,并参阅托木尔—汗腾格里峰南坡与东南坡以及东、中、西段天山其他流域的年代学资料,可初步得出:第一套和第二套冰碛分别沉积于小冰期和新冰期;第三套冰碛形成于末次盛冰期及随后的冰消期,可对应于海洋氧同位素阶段(MIS)2;保存在河口的第四套冰川沉积及与其相关联的宽阔且长达数十千米的"U"形谷共同指示,它应形成于冰川规模较大的倒数第二次冰期,时间上可对应于MIS 6。
以托木尔峰国家级自然保护区为研究对象,以1992年、1997年、2010年和2017年的Landsat TM/ETM+遥感影像为数据来源,对保护区土地利用状况及其动态度进行分析。结果表明:托木尔峰国家级自然保护区土地利用类型主要包括草地、林地、冰川与水体、裸地等4大类。1992—2017年,保护区冰川与水体增长量最大,增加面积高达299.42 km2;裸地减少量最大,减少面积达342.67 km2;草地增长幅度最大,增长了34.33%;减少幅度最大的是裸地,减少了24.98%。保护区土地利用-覆被综合动态度草地最大(2.78),冰川与水体最小(1.09)。
以托木尔峰国家级自然保护区为研究对象,以1992年、1997年、2010年和2017年的Landsat TM/ETM+遥感影像为数据来源,对保护区土地利用状况及其动态度进行分析。结果表明:托木尔峰国家级自然保护区土地利用类型主要包括草地、林地、冰川与水体、裸地等4大类。1992—2017年,保护区冰川与水体增长量最大,增加面积高达299.42 km2;裸地减少量最大,减少面积达342.67 km2;草地增长幅度最大,增长了34.33%;减少幅度最大的是裸地,减少了24.98%。保护区土地利用-覆被综合动态度草地最大(2.78),冰川与水体最小(1.09)。
降水是地球系统水热循环以及气候变化研究的重要环节, 降水资料的准确与否不仅直接影响流域尺度的水文过程研究,且对区域乃至全球尺度的气候和水文研究至关重要。在高寒山区,由于自然条件和经济技术的限制,常规降水观测台站稀少且分布不合理,极大制约了降水空间分布信息的获取,成为水文模型发展的瓶颈。本项目拟通过以托木尔峰南坡科其喀尔的定位观测资料为基础,通过增加自动观测站和总雨量筒加强降水观测,分析研究区不同时间尺度台站降水代表性,接合DEM确定科其喀尔山区的降水梯度及降水空间分布特征,利用基于地理空间特征的插值方法生成科其喀尔高时空分辨率的降水产品并进行精度评价,为流域各类模型发展和生态-水文过程研究提供关键驱动数据集,为下游的生态保护和建设、水资源的管理和利用提供基础数据。
2014-01以托木尔区域为研究区,从景观生态学的角度,结合生态环境特征,选取分离度、分维数倒数、破碎度、植被覆盖指数和土壤侵蚀指数作为评价指标,探讨各景观类型区域生态环境脆弱度的空间分异规律,并依据生态环境的脆弱度等级结果进行区划。结果表明:(1)依据研究区海拔、坡度值划定地貌特征区,包括极高山、高山边缘区,南北部中山区,红层地貌区和南北部低山丘陵区;(2)建设用地的分离度最大,各景观类型的分维数倒数值差别不大,低覆盖度草地破碎度、景观类型脆弱度最大;(3)托木尔区域生态环境脆弱度指数具有强烈的空间自相关性,是自然因素和人为因素共同作用的结果;(4)区域生态环境脆弱度指数空间表现为"北低南高"的趋势,自然因素是影响生态环境高脆弱度区域(7~9级)的主导干扰因素;人类活动与自然因素共同作用于生态环境中脆弱度区域(4~6级);影响低脆弱度区域(1~3级)生态环境脆弱度的主要因素是人类活动;(5)根据研究区内生态环境脆弱度值,结合当地自然特征、社会经济发展现状,研究区可划分为保护区、限制开发区和可开发区,并对其实施差别化的政策管理与保护措施。
以托木尔区域为研究区,从景观生态学的角度,结合生态环境特征,选取分离度、分维数倒数、破碎度、植被覆盖指数和土壤侵蚀指数作为评价指标,探讨各景观类型区域生态环境脆弱度的空间分异规律,并依据生态环境的脆弱度等级结果进行区划。结果表明:(1)依据研究区海拔、坡度值划定地貌特征区,包括极高山、高山边缘区,南北部中山区,红层地貌区和南北部低山丘陵区;(2)建设用地的分离度最大,各景观类型的分维数倒数值差别不大,低覆盖度草地破碎度、景观类型脆弱度最大;(3)托木尔区域生态环境脆弱度指数具有强烈的空间自相关性,是自然因素和人为因素共同作用的结果;(4)区域生态环境脆弱度指数空间表现为"北低南高"的趋势,自然因素是影响生态环境高脆弱度区域(7~9级)的主导干扰因素;人类活动与自然因素共同作用于生态环境中脆弱度区域(4~6级);影响低脆弱度区域(1~3级)生态环境脆弱度的主要因素是人类活动;(5)根据研究区内生态环境脆弱度值,结合当地自然特征、社会经济发展现状,研究区可划分为保护区、限制开发区和可开发区,并对其实施差别化的政策管理与保护措施。
【中文摘要】第四纪冰川作用一直是第四纪环境演变与全球变化研究的热点与难点。近年来,许多新的测年技术与方法已被广泛地应用到第四纪冰川研究中,并取得了可靠的测年结果,标志着第四纪冰川研究已发展到精确定年的研究阶段。托木尔峰位于我国天山最西段,是天山最大的现代冰川作用中心。第四纪中,该区发生了数次冰川作用,保存着典型而丰富的古冰川遗迹。我们将综合应用14C、AMS14C、CRN、OSL、ESR、TL等测年技术对冰碛物与冰川侵蚀地形进行测年,确定该区古冰川发育时序、规模与性质,恢复全新世以来冰川变化与环境演变,检测本区MIS3是否发生了较大规模的冰川作用与YD冰进事件,制作三维演示图。该研究可填补在新的研究背景下本区第四纪冰川研究上的空白,为我国第四纪冰川研究增添新的内容。该项研究对于全面细致地了解本段天山的第四纪环境演变、重建本区古环境以及研究天山抬升历史等方面都具有十分重要的意义。
2006-01