科其喀尔冰川表碛区冰崖消融的度日因子研究.doc

 文章编号 : 100020240 (2009) 0420620208 科其喀尔冰川表碛区冰崖消融的 度日因子研究 韩海东1 , 2 , 王 建1 , 2 , 王 欣2 , 张鹏飞1 , 2 ( 1 . 中国科学院 寒区旱区环境与工程研究所 寒旱区流域水文及应用生态实验室 , 甘肃 兰州 730000 ; 2 . 中国科学院 寒区旱区环境与工程研究所 冰冻圈科学国家重点实验室 , 甘肃 兰州 730000) 摘 要 : 2007 年 7 月 9 日 - 8 月 30 日在科其喀尔巴西冰川的表碛区进行了冰崖消融试验 , 通过在不同 海拔 、坡向和坡度冰崖的裸露冰面上栽设消融杆的方法 , 获得了 33 个有效的冰崖消融观测数据 , 结合 观测点附近的自动气象站所获取的同期气温资料 , 计算了各个冰崖的度日因子 , 并对其变化特征进行 了分析. 结果表明 : 表碛区内冰崖的度日因子变化较大 , 平均为 4 . 81 mm ·℃- 1 ·d - 1 , 小于青藏高原 及其它地区冰川的度日因子. 研究区度日因子较小与冰面消融对于温度变化的敏感性及平均气温较高 相关 , 而且这些因素通过温度随海拔的梯度效应影响表碛区内冰崖度日因子. 冰崖坡向的变化也对度 日因子产生了影响 , 总体表现为 N E E2SE 方向及 SW2W 方向的度日因子较大 , N WW2N2N E 方向的较 小 , S 方向的最小 , 这主要与该地区的辐射 、气温等气象条件的变化特征有关 . 研究还表明 , 冰崖 的坡度对度日因子的影响较小. 关键词 : 冰崖 ; 度日因子 ; 表碛 ; 科其喀尔冰川 中图分类号 : P343 . 6 文献标识码 : A 碛覆盖对托木尔型冰川的物质平衡变化产生了重要 的影响. 同时 , 对区域的气候、冰川水资源等产生 重要的影响. 对于表碛下的冰面消融过程 , 国内外 已经进行了大量的研究[ 4 - 9 ] , 所取得的进展令人鼓 舞. 然而 , 我们在实地考察中看到 , 除表碛下的冰 川消融外 , 冰崖的消融也是表碛区物质损失的一个 重要方面 (在表碛平均厚度较大时 , 也可能是主要 方面) . 韩海东等[ 10 ] 曾对托木尔峰的科其喀尔冰川 (图 1) 表碛区内的冰崖形态进行了调查 , 结果表明 , 研究区内的冰崖数量众多 ( 图 2) , 且发育许多大规 模的冰崖 (图 3) , 调查样本中最长的冰崖达到 221 . 2 m , 而冰崖裸露的冰面面积最大达到 6 795 . 6 m2 . 由于表碛区内冰崖的海拔较低 , 气温较高 , 冰崖具 有大面积的裸露冰面 , 且冰面表层常分布大量的薄 层簇状冰碛物 , 因此表碛区内的冰崖消融非常强 引言 在全球山地冰川中 , 具有大面积表碛覆盖的冰 川 (表碛覆盖面积占冰川消融区面积的 30 %以上) 虽然数量较少 , 但其冰川规模往往较大. 以西天山 的托木尔峰地区为例 , 该地区我国境内的冰川数量 为 509 条 , 总面积 2 746 . 32 k m2 [ 1 ] , 而具有广泛表 碛发育的托木尔型冰川的数量虽然仅为冰川总量的 7 %左右 , 但其总面积占该地区冰川总面积的 81 % 以上[ 1 ] , 其中表碛覆盖面积约占托木尔型冰川消融 区总面积的 51 . 4 %[ 2 ] . 由于表碛覆盖减小了地表 反照率 (相对于冰雪面) , 增加了地面辐射热量的吸 收 , 在表碛厚度较薄时 (小于临界厚度) 能够促进冰 面的消融 , 而在表碛厚度增大时 , 其有效的阻热作 用又能极大地抑制冰面的消融[ 3 - 5 ] . 因而大量的表 0 收稿日期 : 2008210205 ; 修订日期 : 2009201211 基金项目 : 科技部国际合作项目 ( 2008D FA20400 ) ; 国家自然科学基金项目 () ; 国家重点基础研究发展计划 ( 973 计划) 项目 ( 2007 CB411501) ; 科技部科技基础性工作专项项目( 2006 F Y110200) ; 中国科学院知识创新工程重要方向项目 ( KZCX22YW2 301) 资助 作者简介 : 韩海东( 1977 —) , 男 , 陕西合阳人 , 助理研究员 , 2007 年在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所获博士学位 , 主要从事冰 川与寒旱区水文水资源研究. E2mail : h hd @ lzb . ac . cn 图 3 科其喀尔冰川表碛区中部的一条大冰崖 (长度超过 200 m) Fig. 3 Pho to sho wing a la r ge ice cliff , mo re t han 2