青藏高原冰川正处于加速消融状态,如何从冰川变化的物理过程理解其变化机理并预测未来变化,是应对冰川变化及其影响的重要途径,但现有模型都是利用经验模型简化了冰川表面的水热过程,忽略了地形、反照率和辐射等要素导致冰川变化的空间差异性,造成对模拟结果的不确定性.本文充分考虑了地形对太阳辐射的影响,并由深度学习法获得冰川表面的反照率,以解决前期无法精确计算冰川表面获得的太阳辐射以及冰雪反照率这一难点,建立了适用于无观测地区的冰川分布式能量物质平衡模型,并同冰川动力过程相耦合,建立了基于冰川物理变化过程的三维模型.以祁连山老虎沟12号冰川为例,证明该模型对山地冰川变化的模拟有较强的适用性.进一步预估在SSP2-4.5情景下,老虎沟冰川到21世纪末将损失60%的冰量,而在SSP5-8.5情景下将几乎完全消失.本项研究为强化冰川模拟和预测提供了新途径.

青藏高原冰川正处于加速消融状态,如何从冰川变化的物理过程理解其变化机理并预测未来变化,是应对冰川变化及其影响的重要途径,但现有模型都是利用经验模型简化了冰川表面的水热过程,忽略了地形、反照率和辐射等要素导致冰川变化的空间差异性,造成对模拟结果的不确定性.本文充分考虑了地形对太阳辐射的影响,并由深度学习法获得冰川表面的反照率,以解决前期无法精确计算冰川表面获得的太阳辐射以及冰雪反照率这一难点,建立了适用于无观测地区的冰川分布式能量物质平衡模型,并同冰川动力过程相耦合,建立了基于冰川物理变化过程的三维模型.以祁连山老虎沟12号冰川为例,证明该模型对山地冰川变化的模拟有较强的适用性.进一步预估在SSP2-4.5情景下,老虎沟冰川到21世纪末将损失60%的冰量,而在SSP5-8.5情景下将几乎完全消失.本项研究为强化冰川模拟和预测提供了新途径.

青藏高原冰川正处于加速消融状态,如何从冰川变化的物理过程理解其变化机理并预测未来变化,是应对冰川变化及其影响的重要途径,但现有模型都是利用经验模型简化了冰川表面的水热过程,忽略了地形、反照率和辐射等要素导致冰川变化的空间差异性,造成对模拟结果的不确定性.本文充分考虑了地形对太阳辐射的影响,并由深度学习法获得冰川表面的反照率,以解决前期无法精确计算冰川表面获得的太阳辐射以及冰雪反照率这一难点,建立了适用于无观测地区的冰川分布式能量物质平衡模型,并同冰川动力过程相耦合,建立了基于冰川物理变化过程的三维模型.以祁连山老虎沟12号冰川为例,证明该模型对山地冰川变化的模拟有较强的适用性.进一步预估在SSP2-4.5情景下,老虎沟冰川到21世纪末将损失60%的冰量,而在SSP5-8.5情景下将几乎完全消失.本项研究为强化冰川模拟和预测提供了新途径.

全球变化导致气温上升加速冰川退缩,冰川前缘进化出大量抗辐射-抗氧化微生物资源。细菌作为影响冰川前缘演替过程的重要类群之一,对其冰舌区新融化的冰碛物生境中抗辐射-抗氧化细菌的研究却较为少见。基于16S rRNA基因序列系统发育学的研究,不仅对老虎沟12号冰川前缘冰舌区冰碛物生境可培养细菌多样性进行研究,同时对菌株的抗辐射和抗氧化能力进行筛选和评估。研究表明,研究区域分离出的259株细菌分别归属于放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和异常球菌-栖热菌门（Deinococcus-Thermus）,其中放线菌门的菌株数量最多,其次是变形菌门>拟杆菌门>厚壁菌门>异常球菌-栖热菌门;在物种多样性方面,放线菌门和变形菌门是物种丰富度最高的门。TN、TOC、WC和pH是影响可培养细菌群落结构的主要因素。UVC辐照强度的D10（致死率为10%）剂量高于100 J·m-2的菌株占可培养细菌总数的94.9%,过氧化氢耐受浓度的...

全球变化导致气温上升加速冰川退缩,冰川前缘进化出大量抗辐射-抗氧化微生物资源。细菌作为影响冰川前缘演替过程的重要类群之一,对其冰舌区新融化的冰碛物生境中抗辐射-抗氧化细菌的研究却较为少见。基于16S rRNA基因序列系统发育学的研究,不仅对老虎沟12号冰川前缘冰舌区冰碛物生境可培养细菌多样性进行研究,同时对菌株的抗辐射和抗氧化能力进行筛选和评估。研究表明,研究区域分离出的259株细菌分别归属于放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和异常球菌-栖热菌门（Deinococcus-Thermus）,其中放线菌门的菌株数量最多,其次是变形菌门>拟杆菌门>厚壁菌门>异常球菌-栖热菌门;在物种多样性方面,放线菌门和变形菌门是物种丰富度最高的门。TN、TOC、WC和pH是影响可培养细菌群落结构的主要因素。UVC辐照强度的D10（致死率为10%）剂量高于100 J·m-2的菌株占可培养细菌总数的94.9%,过氧化氢耐受浓度的...

本文基于评估和订正后的高亚洲精细再分析数据集（HAR v2），利用COSIMA单点能量-物质平衡模型系统分析了祁连山老虎沟12号冰川消融区4 550 m自动气象站处2012年物质和能量交换过程及其对气候变化的响应特征，并在此基础上首次重建了1991—2020年能量和物质平衡序列。研究结果表明：(1) HAR v2数据集在研究区具有良好的适用性，由此驱动的COSIMA模型显示2012年冰川消融区模拟年累积物质平衡为-2 333 mm w.e.。净短波辐射是冰川消融的主要能量来源（90.1%），净长波辐射是能量的主要输出项（58.6%）；(2)该冰川物质平衡对降水变化总体保持线性响应，但对气温变化的响应表现出非对称性和非线性响应特征；(3)近30 a冰川表面能量收入项中净短波辐射、感热通量多年平均占比分别为89.2%、10.8%，而能量支出项中净长波辐射、消融耗热、潜热通量和地热通量多年平均占比依次为58.6%、26.5%、12.4%和2.5%。该冰川消融区长期处于物质高亏损状态，多年平均消融量为-2 392 mm w.e.。在云量以及相对湿度、风速等其它气象因素影响下，净短波辐射的变幅大...

本文基于评估和订正后的高亚洲精细再分析数据集（HAR v2），利用COSIMA单点能量-物质平衡模型系统分析了祁连山老虎沟12号冰川消融区4 550 m自动气象站处2012年物质和能量交换过程及其对气候变化的响应特征，并在此基础上首次重建了1991—2020年能量和物质平衡序列。研究结果表明：(1) HAR v2数据集在研究区具有良好的适用性，由此驱动的COSIMA模型显示2012年冰川消融区模拟年累积物质平衡为-2 333 mm w.e.。净短波辐射是冰川消融的主要能量来源（90.1%），净长波辐射是能量的主要输出项（58.6%）；(2)该冰川物质平衡对降水变化总体保持线性响应，但对气温变化的响应表现出非对称性和非线性响应特征；(3)近30 a冰川表面能量收入项中净短波辐射、感热通量多年平均占比分别为89.2%、10.8%，而能量支出项中净长波辐射、消融耗热、潜热通量和地热通量多年平均占比依次为58.6%、26.5%、12.4%和2.5%。该冰川消融区长期处于物质高亏损状态，多年平均消融量为-2 392 mm w.e.。在云量以及相对湿度、风速等其它气象因素影响下，净短波辐射的变幅大...

冰川物质平衡作为气候变化的敏感指标，对于区域水资源管理，冰川灾害防治以及全球海平面变化预测具有重要意义。随着全球变暖加剧，自2000年来祁连山西段冰川消融加速，然而近年来该地区尤其是老虎沟12号冰川的年际物质平衡变化仍知之甚少。本文利用WorldView光学立体测绘、SRTM和TanDEM-X双站InSAR生成的多源DEM数据，采用DEM差分法分别获得了2013年—2014年、2014年—2015年祁连山西段年际冰厚变化速率和2000年—2015年平均冰厚变化速率，同时获得了相应时段的冰川物质平衡结果。在此基础上以老虎沟12号冰川为例，估算了2013年—2014年、2014年—2015年和2000年—2015等3个时间段的冰川物质平衡变化速率，并分析了降水和气温变化对物质平衡变化的影响。结果表明：2013年—2014年、2014年—2015年祁连山西段冰厚变化速率为-0.35±0.034 m和-0.028±0.004 m，物质平衡变化速率分别为-0.27±0.014 m w.e./a和-0.024±0.084 m w.e./a。2000年—2015年老虎沟12号冰川平均物质平衡为-0....

冰川物质平衡作为气候变化的敏感指标，对于区域水资源管理，冰川灾害防治以及全球海平面变化预测具有重要意义。随着全球变暖加剧，自2000年来祁连山西段冰川消融加速，然而近年来该地区尤其是老虎沟12号冰川的年际物质平衡变化仍知之甚少。本文利用WorldView光学立体测绘、SRTM和TanDEM-X双站InSAR生成的多源DEM数据，采用DEM差分法分别获得了2013年—2014年、2014年—2015年祁连山西段年际冰厚变化速率和2000年—2015年平均冰厚变化速率，同时获得了相应时段的冰川物质平衡结果。在此基础上以老虎沟12号冰川为例，估算了2013年—2014年、2014年—2015年和2000年—2015等3个时间段的冰川物质平衡变化速率，并分析了降水和气温变化对物质平衡变化的影响。结果表明：2013年—2014年、2014年—2015年祁连山西段冰厚变化速率为-0.35±0.034 m和-0.028±0.004 m，物质平衡变化速率分别为-0.27±0.014 m w.e./a和-0.024±0.084 m w.e./a。2000年—2015年老虎沟12号冰川平均物质平衡为-0....

冰尘是冰川消融区表面黑色或棕色的球状聚合体,是冰川表面微生物的主要聚集区,同时含有丰富的溶解性有机质（dissolved organic matter,DOM）,在冰川物质能量平衡、生物地球化学循环特别是碳循环中发挥着重要作用。在冰川消融期,受环境条件和微生物活动水平等方面的影响,冰川表面DOM的含量是动态变化的。为了研究冰尘中DOM的演化过程,于2017年7月在青藏高原东北部典型大陆性冰川老虎沟12号冰川消融区表面开展了为期18天的冰尘原位培养实验。结果显示:培养初期（第0～6天）,冰尘水样中溶解性有机碳（DOC）浓度从13.41mg·L-1显著降低到4.47mg·L-1,培养后期（第6～18天）,增加至6.71mg·L-1;用特征紫外吸光度SUVA254分析培养期间"光-生物"演化过程对DOC吸光性的影响,结果表明:SUVA254的值先显著降低后显著升高,表明长时间的光照和微生物作用导致DOC浓度增加的同时,具有光吸收作用的化合物含量也显著增加。利用傅立叶离子回旋共振质谱分析DOM的分子组分发现...