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幸运28:西北研究院在云对冰川消融影响评估研究中取得进展

西北研究院在云对冰川消融影响评估研究中取得进展

  云在高山冰川区发育频繁。云可以吸收和反射太阳短波辐射,又可以向下发射长波辐射。研究表明,太阳短波辐射是青藏高原冰川的主要能量来源,净长波辐射又是能量的主要支出。云的这种“自相矛盾”辐射影响机制对冰川产生影响尚需进一步研究。

  围绕这一科学问题,中国科学院西北生态环境资源研究院(筹)(简称西北研究院)冰冻圈科学国家重点实验室、青藏高原科学卓越创新中心康世昌团队,在祁连山西段老虎沟12号冰川开展观测研究。研幸运28 究发现,如果将大气中的云量(NL)界定在0-1之间,则老虎沟12号冰川区的年平均云量为0.35左右,夏季(5-9月)平均云量为0.45左右。大气中的水汽和其他成分可以反射、散射和吸收18%的大气层顶的太阳短波辐射,而由于云的发育,太阳短波辐射被减弱了12%。在冰川消融期,云对短波辐射的减弱要远远大于来自云的长波辐射(图1)。由于能量来源的减小,随着云量的增加空气温度随之降低,从而使通过感热输入到冰川的能量减少(图2)。实测的冰川物质平衡资料也证实了云的发育减小了冰川的消融速率(图3)。

  该项研究为进一步准确评估冰川对气候变化的响应提供确切思路。其中,云对冰川消融有不可忽视影响。相关研究成果以Effects of clouds on surface melting 幸运28of Laohugou Glacier No. 12, Western Qilian Mountains, China为题,发表在Journal of Glaciology上。

  研究工作获得了中科院重点部署项目、国家自然科学基金的资助,以及祁连山冰川与生态环境综合观测研究站的支持。

  论文链接 

  图1.老虎沟12号冰川的海拔5040m (AWS1)、4550m(AWS2)和4200m(AWS3)处,云对入射短波辐射(红线)、长波辐射(蓝线)以及净辐射(黑线)的影响  图2.老虎沟12号冰川的海拔5040m(AWS1)、4550m(AWS2)处,在消融季5-9月晴天(NL<0.2)、多云(0.2<NL<0.8)和阴天(NL>0.8)的月平均感热(SE)、潜热(LE)以及感热和潜热之和(SE+LE)  图3.老虎沟12号冰川的海拔5040m(AWS1)、4550m(AWS2)处,在消融季5-9月晴天(NL<0.2)、多云(0.2<NL<0.8)和阴天(NL>0.8)测量的日平均物质平衡(mm w.e.)