冰川物质平衡指冰川表面物质收入与支出之间的差值。支出部分(消融量)即为冰川融水径流。因此,研究冰川物质平衡,无论对于冰川本身,还是对冰川水资源均具有不可替代的重要意义。冰川物质平衡对气候变化十分敏感,由气候变化引发的物质平衡变化,会造成冰川融水径流、冰川形态、冰川运动等一系列的改变。由于冰川物质平衡在相同区域具有相似性,不同区域具有较大差异,因而可以通过不同区域代表性冰川的定位观测研究,获取冰川物质平衡宏观特征和对气候变化响应的敏感性。本项目旨在通过对贯穿整个天山的4条代表性冰川的观测研究,揭示新疆冰川物质平衡的空间特征和形成机理,为评估和预测新疆冰川变化及其水文、水资源效应奠定基础。
typical glacier;mass balance;characteristics;sensitivity analysis;
按期圆满完成项目任务。观测和收集了各观测站点的物质平衡、气象和水文等相关数据,时间序列更新到2013年。依托本基金培养硕士研究生3名,发表科技论文14篇,其中SCI论文6篇,核心期刊8篇,授权实用新型专利2项,1项发明专利正在审核。主要研究成果如下 1)研究了乌鲁木齐河源区气候的变化。河源区的气候条件正经历着明显的变暖、变湿变化,结果导致了冰川的加速消融和退缩; 2)研究了乌源1号冰川1959—2009年冰川的物质平衡变化过程及特征。得到乌源1号冰川物质平衡过程呈现物质加速亏损的状态,51年平均物质平衡-268mm,正负物质平衡年16:35,经历9次正负平衡的波动; 3)研究了乌源1号冰川不同时段的累积物质平衡特征。三个不同时段1959 -1986, 1987-1996, 1997-2010的累积物质平衡呈现物质加速亏损状态。 1959-2010年累积物质平衡达到?14883 mm,即2010年较1959年减薄了16.5 m,平均减薄0.32m/a; 4)研究分析了乌源1号冰川2009年出现弱的正平衡的原因,得到夏季气温降低和降水量及降水频次的增加是其主要原因; 5)乌源1号冰川零平衡线高度的变化,得到1959-2009年,乌源1号冰川零平衡线高度整体处于波动上升中,年际变化倾向率为8.4 m/10a,即近51年零平衡线高度上升了约45 m; 6)乌源1号冰川零平衡线高度对气候的敏感性,得到敏感性方程,夏季气温升高1℃,冰川零平衡线高度将上升约64 m;夏季降水量增加100 mm,冰川零平衡线高度将下降约21 m; 7)研究了物质平衡对气候变化的响应,得到响应方程,夏季气温升高1 oC 会导致物质平衡440.6 mm的损失,降水增加100 mm物质平衡会增加120 mm,物质平衡对夏季气温的敏感性要强于对降水的敏感性; 8)研究了冰川末端快速退缩,分析西支的退缩快于东支的原因; 9)将不同区域代表性冰川物质平衡对比,得到各区域代表性冰川的差别; 10)分析比较了哈密哈尔里克山南坡流域冰川变化,得到不同冰川面积覆盖率区域冰川变化对河川径流的影响; 11)研制成功便携式电动冰川花杆钻并得到专利授权,该仪器可以方便快捷在冰川上布置物质平衡花杆; 12)研制成功采集仪保温箱,并得到专利授权,该仪器可以保证极寒冷区采集仪的正常工作。