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  • 天山科其喀尔冰川末端降水化学特征及控制因素

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 对内陆高寒山区的天山南坡科其喀尔冰川末端夏季降水进行采样,在分析各离子浓度、电导率和pH值的基础上,利用因子分析、富集因子及后向轨迹法,探讨区域降水的溶质来源及控制因素。结果表明:(1)科其喀尔冰川末端大气降水的pH值介于7.15~8.52,整体偏弱碱性,阴、阳离子分别受HCO-3 和Ca2+支配,属于典型HCO3-Ca型。白天降水的电导率和总离子浓度较夜间分别偏高11.56%和9.40%,这可能是在山谷风或冰川风作用下,塔里木盆地内气溶胶物质随近地层风从山麓地带与平原区迁移到研究区后湿沉降所致。(2)降水离子主要来自地壳源物质补给,占总离子量的85.54%。其中HCO-3 、Ca2+和Mg2+主要受侏罗系沉积层和第四系黄土沉积层中碳酸盐岩(CaxMg1-xCO3)风化补给,Cl-、SO2-4 、Na+和K+主要受中亚与塔里木盆地因干旱而发育的盐湖(咸水湖)蒸发或冲积/洪积作用形成的盐土风化补给。降水中仅有41.52%的Na+和96.22%的Cl-源自海洋源,且二者浓度之比为2.13:1,表明海洋源气团在长距离输送过程中明显地受到降水再蒸发作用和地表物质风蚀等因素的影响,导致海洋源补给量仅占降水总离子的4.87%。源自人类活动补给的溶质约是海洋源的2倍,以NH+4 、NO-3 和SO2-4 为主,可为高寒山区土壤形成和植被生长提供必要的氮、硫元素。(3)气团后向轨迹追踪表明,西风环流对天山南坡降水及化学组成影响非常显著,形成降水的频次和降水量平均分别占64.35%和53.04%,其降水的离子总浓度虽然仅为局地环流的69.91%,但NO-3 浓度平均为局地环流降水的1.42倍,间接表明塔里木盆地空气与水源质量可能受到中亚人类活动的影响。

  • 天山南坡科其喀尔冰川作用区CO2通量观测研究

    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。