分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 冰冻圈水体以固态存在，固态水融化后在流域、区域乃至全球尺度上影响水文、水资源和水循环。文章从水文学视角，重点从冰冻圈水文功能、融水径流过程及其影响、冰冻圈水文生态与环境效应等方面介绍冰冻圈水文研究的内容和最新进展。冰冻圈水文功能主要表现在水源涵养、径流补给、水资源调节3个方面。在气候变暖的背景下，冰冻圈水文过程已经发生了显著变化，冰川消融期提前，冰川融水径流增多；融雪期提前，多年冻土退化导致冬季径流增加，对流域径流的年内调节能力增加。预估未来气候变化情景下，冰川融水持续减少，其变化对我国西北地区的水资源管理带来更大挑战。冰冻圈水文过程变化也对寒区生态系统和生态工程、洪水灾害及可持续发展、乃至地缘政治有重要影响。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 冰冻圈是气候系统五大圈层之一，其存在和变化对大气、水资源和水循环、生态系统、陆地和海洋环境以及社会经济可持续发展具有重要影响，在地球系统中扮演重要角色。从冰冻圈形成和变化机理与过程，与大气圈、水圈、生物圈和岩石圈相互作用，到冰冻圈变化的影响和适应，以及区域和全球经济社会的服务功能等的集成，发展成一门新兴交叉学科——冰冻圈科学。冰冻圈科学体系的建立和发展，与“未来地球”“地球委员会”等倡导的方向相一致，具有国际前瞻性。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2018-11-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 冰川融水径流的发育和形成过程中，存在大量水化学侵蚀，尤其是K/Na长石及碳酸盐的水解作用，可能消耗水体中H+，促使大气CO2溶于水形成重碳酸盐，影响区域碳循环。2015-7-21～2017-7-18选取相对平坦开阔的西天山科其喀尔冰川表碛物覆盖区利用涡度相关法进行CO2通量监测，结果表明：大气CO2通量介于-17.99～3.59 g•m-2d-1之间，平均为-2.58 g•m-2d-1，说明研究区是一个显著的碳汇。净冰川区系统CO2交换量主要受大气CO2通量支配，但日内变化显著，白天因冰雪消融导致大气CO2沉降于融水中促进区域水化学侵蚀，而夜间因太阳辐射减少，冰雪消融减弱甚至停止，抑制了区域CO2沉降，甚至再生冰的形成引起溶解于液态水中的CO2释放。净冰川区系统CO2交换量与气温呈显著的负相关关系，即气温升高，大气CO2沉降量增加；当降水量小于8.8mm时，交换量随降水量变化不显著，而降水量大于8.8mm时，CO2沉降量随降水量增加而减少。净冰川区系统CO2交换量随日径流量的变率遵循：积雪消融期＞积雪积累期＞冰川消融前期＞冰川消融后期＞冰川消融峰期，意味着积雪消融存在时，系统CO2交换量随日径流量变率较大，可能是因积雪本身的阻尼作用或积雪期水文通道不发育，积雪融水较冰川冰融水汇集相对较慢，为可溶性物质化学反应提供充分时间，增强了CO2沉降。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2018-11-08 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 大气湍流交换过程中CO2有效源(汇)区域即CO2通量贡献区，在冰川作用区不仅受到水化学侵蚀强度的影响，还受区域微气候的影响，另外，动态的下垫面和复杂地形也增加了实际监测的不确定性。为了评估冰川区CO2通量监测结果的空间代表性，在西天山南坡科其喀尔冰川表碛区利用涡度协方差观测系统进行观测，同时，结合基于KM足迹模型基础上开发的ART Footprint Tool足迹软件对通量贡献区进行分析，结果表明：①积雪积累期主风向以NW为主，风向频率占53.31%；积雪消融期和冰川消融初期NW向主风减少，偏北的NNW风逐渐增多，但冰川消融峰期后又逐渐过渡为NW向风。②积雪积累期雪冰融水几乎消失，但大气CO2通量平均为-0.07 g•m-2•d-1，尤其是白天为-0.88 g•m-2•d-1，仍呈没收现象，是由于白天较强辐射下，少量积雪融水引起可溶性物质淋溶过程中水化学反应没收大气CO2所致；而夜间冰川消融峰期CO2通量值平均为0.33 g•m-2•d-1，呈释放CO2现象，这可能与夜间区域降温及降水过程中溶解的CO2因地表蒸发返回大气所致。③通量贡献率80%以上的各期0.5h数据占比依次为：积雪积累期（95.80%）＞积雪消融期（93.28%）＞冰川消融峰期（86.13%）＞冰川消融初期（81.88%），而足迹最远点分布距离顺序与前者几乎相反，但均分布在主风向下的冰川中流线上，说明对CO2通量监测值有显著影响的贡献区比较集中，也意味着冰川末端及两侧山脊草地CO2通量变化的影响可以忽略。④白天在大气稳态条件下，贡献区解释的CO2通量为(78.55±2.08)%，略高于夜间的(77.72±1.41)%，但显著低于非稳定条件下白天(89.86±0.22)%和夜间(89.45±0.57)%的解释结果，进一步验证了CO2通量贡献区比较集中。
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