山区水资源主要来自降雨、积雪、冰川融水产生的径流。无论以何种产流为主的流域，基流都是其河川径流的重要组成部分，是枯水季节径流的主要来源。开展雨-雪-冰不同产流下河川基流过程模拟研究对流域水资源管理和河流健康维护具有重要意义。不同产流下可靠的基流分割是面临的关键问题。本项研究创新地引入具有物理意义、含有较少参数、参数化简便的非线性库理论，构建基流过程模拟方程，发展不同产流下分布式水文模型中河川基流过程模拟方法；将源于降雨径流流域的数字滤波法，拓展到雪-冰产流流域，建立适用于雪-冰产流流域的数字滤波基流分割方程；利用改进的模型，在干旱-高寒山区以雪冰产流为主的玛纳斯河流域和半湿润-湿润区以降雨产流为主的沙颍河流域，检验和完善理论研究成果，研究雨-雪-冰不同产流下河川基流过程的季节、年际变化特征及控制机理，量化地下水对河川径流的贡献，揭示干旱-高寒山区和半湿润-湿润区河川基流过程特征的异同。

【中文摘要】氮循环是全球变化研究的重要领域之一，雪冰中含氮物质的记录过程及其环境意义的讨论更是全球雪冰研究的热点之一。本项目以新疆天山冰川国家野外科学观测研究站的观测网络为依托，选取乌鲁木齐河源1号冰川、奎屯河哈希勒根51号冰川与庙尔沟平顶冰川，在多年观测研究与资料积累的基础上，通过大气气溶胶与雪坑样品，系统地探讨了天山东部典型冰川区气－雪－冰界面上主要含氮离子（硝酸根与铵根）的记录过程及环境意义。乌鲁木齐河源1号冰川积累区上方大气气溶胶与表层雪中含氮离子浓度均呈现出明显的季节变化，气－雪间硝酸根浓度在干季显著相关，而铵根则在湿季相关性较好。以夏季淋溶作用为主的后沉积过程可以明显改造雪层中硝酸根与铵根的浓度剖面，且雪层上部变化强烈，下部相对稳定。冰芯记录下的环境信息是经过长期淋溶改造后较为稳定的信息，浓度峰间距与通量都明显减小。三个典型冰川区同期雪坑样品中硝酸根浓度表现出自西向东升高的趋势，而铵根则为哈希勒根51号冰川＜庙尔沟平顶冰川＜乌鲁木齐河源1号冰川，这种空间分布格局受远源沙漠粉尘传输、近源工农业生产与生活排放以及积累区采样点环境差异的共同影响。

【中文摘要】结合气象卫星云图、实地观测资料和天气形势图等资料，确定珠峰地区大气降水的水汽源区与传输路径，并定量研究降水气团中各种物质在传输中的变化过程和幅度；通过对比分析每次降水（雪）过程中采集的大气、气溶胶、降水（雪）样品和降水过程完成后表层雪样品，估算大气中各种物质在雪冰沉降的量值；开展雪冰"后沉降过程"研究，确定雪冰中各种物质沉降后的变化过程和幅度。系统地、深入地开展雪冰现代过程的研究，明确雪冰中各种气候环境代用指标的适用性和可靠程度，提高对于冰芯记录中气候环境信息的本质和变化规律的认识。围绕本项目所完成的工作，最终提供一套较为完善、准确、科学的冰芯记录解释方法和参数，取得具有国际先进水平的科研成果。

【中文摘要】降雪转化成为冰川冰的物理化学过程是冰川学研究的基本内容，也是目前国际冰雪与全球变化研究的前缘和热点之一。雪冰过程研究依赖于长期定位的观测和资料积累，是传统冰川学研究较为薄弱方向。本项目依托中科院天山冰川观测试验站，通过国际合作，在已有研究基础上，加强关键观测与样品分析支撑，进一步深入开展天山乌鲁木齐河源1号冰川和奎屯河哈希勒根51号冰川降雪成冰的物理化学过程观测研究。拟在弄清冰川积累区降雪沉积、次生变化及成冰的物理化学及冰雪记录形成的各种过程，探讨这些过程与区域环境及全球变化的联系。一方面对于资料相对匮缺的中亚地区生物地球化学循环，包括降水中的化学成分、同位素，碳气溶胶颗粒，痕量金属及人为污染等研究有所贡献，另一方面对该地区冰芯记录的破译和代表性的理解有很大帮助，所得到的研究规律和结果对其它地区亦有重要参考价值。