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青藏高原研究——青藏科考

青藏高原是世界屋脊、亚洲水塔,是地球第三极,同时也是我国重要的生态安全屏障、战略资源储备基地。推动青藏高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护将产生十分重要的影响。为了更全面、系统和快速地展示此次青藏科考最新研究成果,《地球科学进展》期刊联合设立“青藏科学考察研究”虚拟专刊,以集中发布青藏相关研究成果。

共找到 83 条结果
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  • 973项目研究进展
    郑度,姚檀栋
    地球科学进展. 2006, 21(5): 451-458. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2006.05.0451
    摘要 (3328) PDF全文 (2571)   可视化   收藏

    “青藏高原形成演化及其环境资源效应”项目选择青藏高原为典型地区,特别注意高原与毗邻地区的联系,以从全球尺度探讨高原的各种过程,目标集中在大陆碰撞过程和高原隆升过程,以过程为主线贯通碰撞机制、环境变化和资源分布规律的研究;时间上着重新生代以来,在不同精细时间尺度上定量地描述碰撞和隆升的动态过程及环境变化。运用地球科学、生命科学、环境科学及各学科之间有机交叉、综合研究的方法,开展大陆碰撞动力学、环境变化、现代表生过程及各圈层相互作用等重大理论问题的研究,为青藏高原地区的资源开发和环境调控提供科学依据。按照统观全局、突出重点的原则,项目主要研究内容包括以下4个方面:大陆岩石圈碰撞过程及其成矿效应;高原隆升过程与东亚气候环境变化;青藏高原现代表生过程及相互作用机理;青藏高原区域系统相互作用的综合研究。在完成研究计划任务的基础上,项目取得如下的突出研究成果和创新性进展:印度大陆与欧亚大陆初始碰撞时限;青藏高原南北缘山盆岩石圈尺度的构造关系;青藏高原整合构造模型与成矿成藏评价;新生代高原北部重大的构造变形隆升事件序列;高原周边环境变化事件及高原隆升对亚洲季风发展变化的影响;高分辨率气候动态过程及变化趋势;高原主要生态系统碳过程对气候变化的响应;高原气候变化及冰冻圈变化与预测;高原土地覆被变化、恢复整治及管理。

  • 研究论文
    马耀明,姚檀栋,王介民,胡泽勇,石川裕彦,马伟强,M.Menenti,苏中波
    地球科学进展. 2006, 21(12): 1215-1223. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2006.12.1215
    摘要 (3323) PDF全文 (2453)   可视化   收藏

    “全球能量水循环之亚洲季风青藏高原试验研究”(GAME/Tibet)和“全球协调加强观测计划(CEOP)亚澳季风之青藏高原试验研究”(CAMP/Tibet)的加强期观测和长期观测已经进行了9年多,并且已取得了大量的珍贵资料。首先介绍了GAME/Tibet 和CAMP/Tibet 试验的情况,并利用观测资料给出了局地能量分布(日变化和月际变化)特征。复杂地表区域能量通量研究是青藏高原地气相互作用研究中的重中之重。卫星遥感的应用成为解决这一问题,即实现GAME/Tibet和CAMP/Tibet试验主要初衷的必不可少的手段。利用卫星遥感观测(Landsat-7 ETM)资料结合地面观测的方法,计算得到了相关地区非均匀地表区域上的地表温度、地表反射率、标准化差值植被指数(NDVI)、校准的调整土壤植被指数(MSAVI)、植被覆盖度和叶面指数(LAI)及能量平衡各分量(净辐射通量、土壤热通量、感热和潜热通量)的分布图像,所得结果基本可信。为了得到整个青藏高原复杂地表的热通量分布,中国科学院青藏高原研究所正在与其他研究单位一起建立青藏高原地表和大气过程监测系统(MORP)。最后介绍了该监测计划和已建立的3个综合观测研究站及如何利用建立的台站把站点观测的热通量推广到整个青藏高原的途径。

  • 973项目研究进展
    姚檀栋,朱立平
    地球科学进展. 2006, 21(5): 459-464. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2006.05.0459
    摘要 (3257) PDF全文 (1984)   可视化   收藏

    青藏高原的环境变化对全球变化具有敏感响应和强烈影响。青藏高原的现代环境与地表过程相互作用,引起包括冰冻圈和水资源以及生态系统等方面的一系列变化,对高原本身以及周边地区的人类生存环境和经济社会发展产生重大影响。作为国际研究的热点地区,青藏高原环境变化研究目前出现三个新的科学动向:关注关键地区的关键科学问题的系统研究;关注以现代地表过程为核心的监测研究;关注全球变化影响下的圈层相互作用研究。本项目的研究对青藏高原环境变化科学的发展、国际科学前沿的贡献以及服务于社会经济发展,都具有十分重要的意义。通过项目的研究将揭示青藏高原隆升到现代地貌与环境格局过程中所出现的重大构造事件和环境事件;重建不同区域、不同时间尺度的气候环境变化序列并揭示其时空分布特征;阐明青藏高原冰冻圈、湖泊和主要生态系统与土地覆被在不同气候条件下的变化特征;揭示青藏高原环境变化与地表过程对全球变化的响应特点和高原热力与动力过程对不同气候系统变化的影响。本项目将在高原南北典型区域利用地貌学与沉积学手段,研究青藏高原现代地貌与环境格局的形成过程;利用湖芯、冰芯、树木年轮等手段,研究青藏高原过去环境变化的特征事件、区域分异及其与全球变化的联系;利用冰川、冻土、积雪的时空变化,结合对高原特殊大气边界层的观测,研究青藏高原冰冻圈变化与能量水分循环过程;从冰川、湖泊、大气的监测入手,结合模式方法,研究青藏高原环境变化的机制;利用生态系统碳的源—汇变化,研究青藏高原生态系统对环境变化的响应;综合研究全球变化背景下青藏高原环境变化与水资源变化所产生的区域效应和适应对策。

  • 研究论文
    孙航,李志敏
    地球科学进展. 2003, 18(6): 852-862. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2003.06.0852
    摘要 (3124) PDF全文 (2863)   可视化   收藏

    青藏高原植物区系是第三纪古地中海退却,青藏高原成陆以后开始发展演变而来的。化石资料表明,在早第三纪时青藏高原具有同特提斯早第三纪喜暖的樟叶林一致的植物区系;在第三纪中期以后由于古地中海气候逐步旱化而逐步消失;在横断山及喜马拉雅和东亚其它地区得以保存和发展。新第三纪以后由于古地中海气候变得干旱,原暖湿植物区系逐步被现代旱生的地中海植物区系所取代。一些代表类群:黄花木属、沙冬青属、Anagyris、钩毛草属、无心菜属、铁筷子属,绿绒蒿属,芒苞草科,马桑属、高山栎组、沙棘属等类群分布区和地理分布格局的形成,说明了这些旱生的地中海成分随着青藏高原的隆升进一步分化形成了中亚成分、地中海-西亚-中亚成分、旧世界温带成分、北温带成分、中国喜马拉雅成分等,并形成了一些间断、残遗和特有的分布现象。因此,古地中海植物区系是现代青藏高原植物区系的一个重要源头。通过分析也进一步论证了第三纪早期沿古地中海东西迁移路线和在此路线分别同热带亚洲、非洲和南美洲进行的南北迁移可能是青藏高原同欧洲、北美、南半球等间断分布格局形成的一条重要途径。

  • 研究论文
    梁四海,陈江,金晓媚,万力,龚斌
    地球科学进展. 2007, 22(1): 33-40. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2007.01.0033
    摘要 (3107) PDF全文 (4577)   可视化   收藏

    利用GIMMSNDVI遥感数据和GIS技术,结合多种统计、计算方法,定量分析了1982—2002年青藏高原植被覆盖随时间和空间的变化规律,评定了植被变化的自然和人类的影响。结果表明,21年来,青藏高原植被覆盖呈总体增加的变化趋势,平均增长率为3 961.9 km2/年,仅局部出现退化现象,人类对高原植被覆盖未造成破坏性影响。1982—1991年,高原植被呈现良好增加趋势,增加幅度从东部南部向西部北部逐渐减弱,表明由东南向西北逐步减弱的有利气候条件具有经向和纬向的变化规律。1992—2002年,高原中部和西北地区植被呈现退化趋势,强烈退化的地区集中在长江、黄河、澜沧江和怒江的源头地区,显示了高原中部和西北地区的气候条件向不利于植被生长方向转变,高原中部和西北地区植被是响应气候变化的最敏感区。高原植被变化具有7年、3.5年两个显著周期,均为温度所致,表现对温度的变化敏感性。21年期间,高原的8种主要植被类型中有7种类型表现为波动上升的趋势,且寒区旱区植被表现出脆弱性和难恢复性。

  • 研究论文
    贾立,M.Menenti
    地球科学进展. 2006, 21(12): 1254-1259. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2006.12.1254
    摘要 (2999) PDF全文 (1404)   可视化   收藏

    气候变化对植被动力学有非常大的影响。为了定量描述气候变化对植被的影响,文章利用MODIS fAPAR 数据和NCEP 的净辐射和降雨再分析数据对青藏高原地区气候变化对植被的影响进行了时间序列分析。研究所用的数据时间跨度为2000年至2005年。首先利用NCEP 再分析数据建立了干旱度因子的时间序列,为了与MODIS fAPAR 具有相同的时间采样间隔,由NCEP的日净辐射和日降雨量得到每8天的平均净辐射和8日降雨的和。根据一定时间间隔的净辐射与降雨量的比可以用来衡量相对于可利用水分的剩余能量,因此该比值也是干旱灾害的度量。其次,对MODIS fAPAR 的傅立叶时间序列分析提供了两个植被光合作用对干旱相应的因子,即fAPAR的年平均值及其年振幅值。在时间和空间尺度上对植被光合作用活动与干旱指数之间的关系进行了定量分析。对湿年和干年之间的响应差异进行了比较。研究表明较干地区对气候变化的响应最为显著。分析应该扩展到更长的时间跨度以便更加有效地在时间和空间尺度上评估气候变化对植被动力学的影响。

  • 研究论文
    季劲钧,黄玫
    地球科学进展. 2006, 21(12): 1268-1272. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2006.12.1268
    摘要 (2949) PDF全文 (1517)   可视化   收藏

    利用1981—2000年逐日气候、植被和土壤基础资料作为输入,以大气—植被相互作用模式(AVIM2)计算了青藏高原0.1°分辨率的年平均地表能量通量的空间分布和季节变化特征。结果显示,年平均地表净辐射通量由高原西南部的100 W/m2减少到东部的70 W/m2左右。高原东南部的林区潜热通量强而感热通量弱,从高原东南向西、向北潜热通量逐渐减少,而感热通量逐渐增大。夏季这种趋势更加显著。冬季除东南部外,高原上广大地区地表能量通量都较低。

  • 研究论文
    姚清林;强祖基;王弋平
    地球科学进展. 2005, 20(5): 505-510. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2005.05.0505
    摘要 (2939) PDF全文 (1269)   可视化   收藏

    地震前卫星热红外图像的亮温异常与地球的排气作用有关。由于以往仅在个别点上对CO2、CH4等气体取样或监测,对这些温室气体震前排放的范围缺乏足够的了解。用美国EOS卫星携带的MOPITT探测仪资料,获得了2000年4月30日CO在青藏高原大面积逸出的情况,图像显示CO含量异常升高的区域具形状不规则的圈层结构,累计长度约3 200 km,总面积约267万km2,其CO体积分数值内高外低,体积分数最大的区域(31×10-8≥φ(CO)>27×10-8)大致呈EW向分布,长约800 km,宽约280 km,面积约22.41万km2。整个CO逸出区[WTBX]φ[WT](CO)为2002年正常值的1.57~4.10倍,与从卫星热红外图像上发现的2000年4月29~30日在青藏高原上的大面积多处孤立升温有较好的一致性,且这种CO逸出的现象至少在2000年4月30日之前的数天内是持续存在的,它们都是2000年6月6日甘肃景泰Ms 5.9地震及2000年6月8日缅甸北部Ms 6.9地震的前兆。这一方面说明,气—热震兆机理是有实际依据的,同时也反映了青藏高原上空臭氧层空洞或低值中心的出现可能与CO气体在高空中的不断氧化有关。

  • 研究论文
    刘新,吴国雄,李伟平
    地球科学进展. 2006, 21(12): 1273-1282. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2006.12.1273
    摘要 (2932) PDF全文 (1746)   可视化   收藏

    通过使用NCEP/NCAR再分析资料,分析了夏季青藏高原地区非绝热加热场的日变化特征以及高原上空环流场的日变化特点。分析发现青藏高原及其邻近地区上空环流的日变化在欧亚地区大气环流系统中表现最为显著。环流日变化是被非绝热加热的日变化所驱动的,特别是被太阳辐射日变化所驱动。由于高原上空大气柱质量远小于低海拔的平原地区,故太阳辐射日变化引起的加热日变化可在高原地区产生更为显著的环流日变化。通过位涡方程的诊断证实,白天高原加热增强,可在大气上层制造大量负位涡并向周边地区辐散,使高原地区大气高层成为负涡源。而低层则是加热制造正位涡,并使周边地区向高原的辐合增强,摩擦耗散是低层抑制正位涡增长的主要因素。而夜间加热减弱使高原对局地环流的影响作用大为减弱。故而高原及其周边地区的局地环流也具有明显的日变化特征。

  • 研究论文
    苏中波,张廷,马耀明,贾立,文军
    地球科学进展. 2006, 21(12): 1224-1236. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2006.12.1224
    摘要 (2900) PDF全文 (2183)   可视化   收藏

    文章给出了青藏高原能量水分循环研究的概况和总结,着重估计了能量平衡各分项和湍流热通量等。在能量平衡的计算基础上,尽管能量不平衡的原因解释仍有争论并且没有解决,但我们揭示了GAME/Tibet试验观测资料中能量不平衡现象。我们发现估算的潜热通量比实际观测的要高许多。然而,根据能量平衡假设的计算结果和SEBS的估算一致性很好。在此基础上可以归纳出差异主要由GAME/Tibet试验观测资料中能量不平衡引起,潜热通量的实际观测可能偏小。

  • 研究论文
    余武生,田立德,马耀明,尹常亮
    地球科学进展. 2006, 21(12): 1314-1323. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2006.12.1314
    摘要 (2885) PDF全文 (2859)   可视化   收藏

    稳定氧同位素(δ18O)在冰芯研究中能够很好地反映气候变化,尤其是气温变化的一项重要指标。研究青藏高原降水中δ18O为科学的解释冰芯中δ18O记录具有重要的指示意义。分别介绍了青藏高原季风区、非季风区以及季风区和非季风区的过渡区降水中δ18O研究历史和现状,并对该领域未来的研究趋势进行了展望。

  • 研究论文
    S.Metzger,马耀明,T.Markkanen,M.Gckede,李茂善,T.Foken
    地球科学进展. 2006, 21(12): 1260-1267. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2006.12.1260
    摘要 (2884) PDF全文 (1647)   可视化   收藏

    利用痕迹模拟方法对青藏高原两处地方涡度方差的测量数据进行了质量分析,揭示了其空间和时间结构。分析表明高达1/3的测量没有达到必要的数据正确假设。尽管这样对潜热、CO2、动量通量的测量基本通过测试,可以适用于基础研究,但是经常发现特定的风矢量违背基本假设条件。感热通量的测量允许使用不间断的连续测量法,然而由于局地地形的影响少量评估指数未能合理解释,但能够指示出组织结构及用于导出边界层中尺度流体模型假说。

  • 研究论文
    彭建兵;马润勇;卢全中;李喜安;邵铁全
    地球科学进展. 2004, 19(3): 457-466. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2004.03.0457

    根据青藏高原隆升具有持续性和阶段性加速的特征,将其整个隆升过程分为 4个隆升阶段 15个隆升幕,即喜马拉雅运动(6个加速隆升幕)---递进式压缩隆升阶段;青藏运动(3个加速隆升幕)---构造变形、断裂运动性质调整阶段;昆黄运动(3个加速隆升幕)---高原造貌主阶段;共和运动阶段(3个加速隆升幕)---地质灾害高发期。由于青藏高原的强烈隆升,最终使其成为我国地质灾害最为严重的地区之一。尤其是青藏高原周缘西北部的黄河上游流域、东南部的长江上游流域、西藏南部的雅鲁藏布江下游区及其东南部的"三江地区",成为地质灾害事件集中发生的区域,其中的地震、崩滑流、断裂活动等地质灾害效应最为强烈,成为影响现代人类工程活动和生存环境的主要灾害。

  • 研究论文
    杨保
    地球科学进展. 2003, 18(2): 285-291. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2003.02.0285

    依据冰芯、树轮、沉积物分析和冰川波动等各单点古气候代用资料,以及重建的综合温度变化曲线,分析了近 2000年青藏高原温度变化的整体性和区域性特征。全青藏高原综合温度曲线显示中世纪暖期(1150-1400年)、小冰期(1400-1900年)以及公元 3~5世纪冷期的存在。青藏高原温度变化具有明显的区域性特征。在 9~11世纪,青藏高原东北部以温暖为特征,而青藏高原南部和西部表现为寒冷。青藏高原南部和西部分别于1150-1400年(此时段在高原东北部表现为弱暖期)和1250-1500年经历了气候变暖。与中国东部文献记录的最新综合研究结果比较,高原东北部与中国东部的温度变化最为一致。而且,许多重大气候事件,如1100-1150年、1500-1550年、1650-1700年和1800-1850年的冷事件在高原和中国东部同时出现,而后 3次冷期与小冰期期间中国西部发生的冰川前进相匹配。

  • 研究论文
    E. Vuillermoz,L. Bertolani,C. Smiraglia,GP. Verza,G. Tartari,A. Marinoni
    地球科学进展. 2006, 21(12): 1244-1253. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2006.12.1244
    摘要 (2611) PDF全文 (2016)   可视化   收藏

        Ev-K2-CNR SHARE-Asia计划的目标就是建立一个沿喜马拉雅山—喀喇昆仑山脉的监测网络,为气象学和气候研究提供参数,特别是为季风变化、大气化学、冰川学、高海拔湖沼学和古湖沼学等研究,同时也为准确地确定地球表面坐标。SHARE-Asia 计划的一个特殊的目的是发展一套完整的测量系统,以满足不断进步的环境与地球科学;促进当地的技术升级和建设的能力。
        就像WMO-CEOP 和UNEP-ABC一样,SHARE-Asia 气象—气候及大气化学观测站已经成为重要的国际科学计划的一部分。

  • 研究论文
    张克存,屈建军,牛清河,张伟民,韩庆杰
    地球科学进展. 2010, 25(3): 284-289. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2010.03.0284
    摘要 (2604) PDF全文 (1925)   可视化   收藏

     通过对青藏铁路沿线砾石方格内风速特征、固沙效率的风洞模拟实验研究发现,当气流运行至砾石方格前缘,水平风速迅速降低,砾石方格对风速的削弱作用非常显著,达到50%左右。气流在沿砾石方格向下风向移动过程中,水平梯度风速逐渐减小,但其减小幅度比较缓慢。砾石方格中风速随高度的分布遵循对数规律,各方格间风速变化趋势相对稳定。砾石方格地表粗糙度在5.2cm左右,摩阻速度为2.4 cm/s。砾石方格中固沙量随着进口风速的增加而增加,在相同风速下,固沙量随离沙源距离的增加呈指数关系递减。

  • 综述与评述
    周剑,根绪,李新,杨永民,潘小多
    地球科学进展. 2008, 23(9): 965-973. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2008.09.0965
    摘要 (2587) PDF全文 (1613)   可视化   收藏

    位于青藏高原腹地的多年冻土地带,其冻融过程中的土壤含水量和土壤冻结深度的变化对气候强烈响应并产生显著的陆面能—水平衡变化,进而又对全球气候产生较大的反馈作用。为了能准确模拟这种变化,选取青藏高原多年冻土分布区的风火山左冒孔流域(长江源)进行了相关的野外数据采集和试验,以考虑土壤冻融影响的水—热耦合陆面过程模型——SHAW为动力学约束框架,验证集合卡尔曼滤波算法在改进模型对土壤冻融过程中土壤水分和冻土深度的计算效果。基于试验点的数据同化计算结果表明:数据同化方法可以融合观测信息显著提高水—热耦合模型对土壤冻融过程中状态变量(土壤水分和冻深)的模拟,并进而改善模型对其它相关能量—水分变量的计算,为在高寒冻土地区利用多源信息进行融合监测提供了理论依据。

  • 科技重大计划进展
    牛富俊, 王玮, 林战举, 罗京
    地球科学进展. 2018, 33(4): 335-342. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2018.04.0335
    摘要 (2586) PDF全文 (1584) HTML (34)   可视化   收藏

    结合国际冻土研究的热点问题和青藏高原脆弱生态环境可持续发展的需求,针对多年冻土退化过程中趋于加剧的热喀斯特现象,及其因融穿冻土、造成区域地下水位的改变而诱发的生态环境影响,在国家自然科学基金重点项目支持下开展“青藏高原多年冻土区热喀斯特湖环境及水文学效应”研究。项目主要通过遥感分析及野外调查,分析气候变化和工程活动影响下的青藏工程走廊内热喀斯湖时空分布规律,评价其生态环境效应;选取热喀斯湖广泛发育区域,调查其发育条件、规模和几何分布特点,揭示典型热喀斯特湖影响因素变化、水热状况等,通过水文学、同位素示踪试验等阐明热喀斯特湖与地下水之间的转换关系;结合抽水疏干试验进行热喀斯特湖对区域地下水位影响分析,并通过数值模型及模拟,依热喀斯特湖发育不同阶段、规模,分析其对区域冻土、水文条件及生态环境的影响。研究成果将有助于区域性冻土生态环境演化准确评价及趋势预测,以及深入理解诸如江河源多年冻土区水文状况演化影响因素,及其相应的生态环境响应机制。

  • 综述与评述
    熊熊;傅容珊;滕吉文;许厚泽
    地球科学进展. 2005, 20(9): 970-979. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2005.09.0970
    摘要 (2578) PDF全文 (1829)   可视化   收藏

    青藏高原的形成是印度板块与欧亚大陆碰撞、挤压的结果,但简单的碰撞模型及南西—北东向的挤压无法解释高原现今所有的构造。因此,其他地球动力学因素,尤其是地幔动力学过程逐渐引起人们的关注。简要回顾青藏高原隆升的地幔动力学机制研究历史;较详细地介绍了青藏高原下深部结构的地幔动力学含义;并重点评述在青藏高原隆升的地幔动力学机制研究领域所取得的主要结果。说明在全球构造格局中,青藏高原不仅仅是印度和欧亚大陆会聚、碰撞以及大陆形变的结果,它也是青藏高原大陆岩石层和下伏地幔物质运动的相互耦合、相互作用的产物。

  • 学术论文
    陈继;程国栋;吴青柏;牛富俊;胡泽勇
    地球科学进展. 2005, 20(3): 275-271. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2005.03.0275
    摘要 (2495) PDF全文 (1479)   可视化   收藏

    在广大的冻土地区,尤其是常年多风的冻土地区,空气与地面之间的热交换不仅仅表现为传导、自然对流和辐射。在风的作用下,地表上部空气的强制对流和表土层中的水分蒸发大大增强,对冻土层的热状况产生重要的影响。对于像青藏高原这样的冻土地区而言,地面上1.5 m处空气的年平均温度要比下附面层底的年平均温度低3~3.5℃以上;同时,对于表土层潮湿的冻土地区而言,水分的蒸发也将会带走土体中的大量热量。从冻土地区风作用的概念——冻土地区的风降低地表温度、促进下伏冻土发育的作用出发,分析了影响冻土地区风降温作用的诸多因素,给出在强风、表土含水量大的条件下,风作用表现得非常显著的结论。然后,通过对比、分析青藏铁路北麓河试验段的2个工程实例,验证了风的作用对冻土温度状况的重要影响。最后,给出了风作用在冻土地区若干基础工程实践中直接或间接的应用,以及利用风的降温作用来保护冻土的工程措施的使用条件和局限性。

  • 综述与评述
    徐建中,孙俊英,任贾文,秦大河
    地球科学进展. 2006, 21(03): 299-304. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2006.03.0299
    摘要 (2488) PDF全文 (1383)   可视化   收藏

    不溶微粒是冰雪中重要的气候环境变化参数,通过冰雪中微粒记录研究气候环境变化是冰雪研究的一个重要方向。20世纪中后期对冰雪微粒的研究主要集中在南极和格陵兰,到20世纪末期时一些研究人员开始关注中纬度的冰雪微粒的研究,特别是青藏高原冰雪微粒的研究。到目前为止,共有4根冰芯(敦德冰芯、古里雅冰芯、达索普冰芯和慕士塔格冰芯)和数个雪坑开展了微粒研究。青藏高原冰雪微粒研究主要从微粒定年、微粒浓度、粒径分布、特殊事件的记录以及与可溶性离子的关系等方面进行了研究。主要回顾了从80年代末开始的青藏高原冰雪微粒研究的一些主要方法和主要成果并且展望了今后微粒重点研究的方向。

  • 研究论文
    张菲,刘景时,巩同梁
    地球科学进展. 2006, 21(12): 1333-1338. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2006.12.1333
    摘要 (2455) PDF全文 (1515)   可视化   收藏

    喜马拉雅山北坡广泛分布着岛状多年冻土,冻土对径流过程有着不可忽视的影响。卡鲁雄曲是该区唯一有常规水文气象观测资料的流域,海拔范围是4 550~7 200 m,其中5 100 m以上为高山冻土区,以下为深层季节冻土区。近20年径流有较明显的增加趋势,为了探明引起径流变化的原因,采用流域内翁果水文站1983—2003年的月径流资料,通过Mann-Kendall趋势检验法,Sen坡度估计以及相关统计分析方法,发现寒冷期(11月至次年3月)径流有不同程度的涨幅,发生突变的年份在1990年左右。尤其以1月份最为明显,后10年比前10年增加了67%。遥相关分析表明,1月份径流与7~12月径流有通过95%显著性检验的相关性,它们的共同作用使得径流变化尤为显著,这是冻土区所特有的。

  • 研究论文
    周浙昆,普春霞,陈文允
    地球科学进展. 2003, 18(6): 884-890. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2003.06.0884
    摘要 (2389) PDF全文 (1609)   可视化   收藏

    高山栎是一类硬叶常绿的栎属植物,集中分布在横断山区,是这一地区群落中的优势种和建群种。高山栎组分布区的形成和喜马拉雅的隆起、横断山的形成有密切关系。讨论了这种相互关系。先清理了高山栎分类学的混乱,将原来的12种高山栎归并为 9种,在此基础上讨论了高山栎的现代分布和系统位置,总结分析了高山栎的地史资料。认为高山栎组植物出现的时间不晚于中新世,在中新世高山栎组已经有了较广的分布,分布在当时的亚热带常绿阔叶林。在上新世,随着喜马拉雅山脉的隆起和抬升,横断山地区的环境发生了巨大的变化,环境变冷、变旱。高山栎组植物由于自身所具有的抗寒耐旱的形态特征,如被较厚的毛被,单位面积气孔数目较少等使之在生物竞争中成为优胜者,而逐步成为横断山地区群落中的优势种和建群种。并以已有地质学、古植物学、形态解剖学、植物地理学和分子生物学的证据论证了这一假说。

  • 研究论文
    刘光;陈拓;安黎哲;王勋陵;冯虎元
    地球科学进展. 2004, 19(5): 749-753. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2004.05.0749
    摘要 (2367) PDF全文 (1053)   可视化   收藏

    测定了青藏高原北部13个地点101份草本植物叶片碳同位素组成(δ 13 C值)。研究结果表明,与其它地区相比,青藏高原北部植物叶片δ 13 C值相对较高,并且在海拔 4161 m的西大滩仍有植物δ 13 C值落在C4植物区,说明青藏高原的地理特殊性以及植物适应环境的策略。随海拔的升高,植物叶片δ 13 C值也随之升高,但变化程度具有物种的依赖性。唐古拉山南边植物叶片δ 13 C值明显高于北边植物叶片δ 13 C值,分析表明植物叶片δ 13 C值南北分布的这种格局主要是由降水的差异决定的。

  • 综述与评述
    秦建华,冉敬,沈敢富,杜谷
    地球科学进展. 2006, 21(03): 262-268. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2006.03.0262
    摘要 (2273) PDF全文 (1317)   可视化   收藏

    海洋Sr同位素的变化主要是由陆地河流注入的Sr同位素的变化所引起。在全球河流中,流经喜马拉雅山地河流(恒河—布拉马普特拉河)表现出与世界上其它河流明显不同的特点,具有高 87Sr/86Sr、高[Sr]的特征。恒河—布拉马普特拉河是世界上第四大河流,是当今世界海洋Sr的重要来源。国际上,目前人们对造成喜马拉雅河流Sr异常的原因(来源)的认识,仍存较大分歧。归纳起来,主要有3种认识:一是认为来源于硅酸盐岩;二是认为来源于碳酸盐岩的风化;三是认为来源于碳酸盐岩和硅酸盐岩的风化。近年来,作者对高喜马拉雅中央结晶岩系河流Sr同位素异常及其源岩进行的研究表明,高喜马拉雅河流Sr同位素受流域地质作用的强烈影响,呈现出高 87Sr/86Sr、低[Sr]的特点。对岩石和单矿物的研究表明,中央结晶岩系变质岩(片岩、片麻岩)和花岗岩黑云母中的 87Sr/86Sr与[Rb]成正比并具有高 87Sr/86Sr、低[Sr]的特征。黑云母矿物具有的易风化性,为高喜马拉雅河流放射性87Sr提供了主要来源。恒河—布拉马普特拉河的Sr异常(高 87Sr/86SrSr和高[Sr])则可能是反映了流经整个喜马拉雅造山带河流Sr混合平衡后的特征。

  • 研究论文
    胡泽勇,程国栋,谷良雷,李茂善,马耀明
    地球科学进展. 2006, 21(12): 1304-1313. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2006.12.1304
    摘要 (2244) PDF全文 (1474)   可视化   收藏

    通过对“青藏铁路乌丽垭口大桥段不同走向路基表面热状况观测试验”资料的分析,改进了已有的青藏铁路边坡表面上的太阳总辐射和表面温度反演方法,并利用中日合作“青藏高原能量水分循环试验”(GAME-Tibet)沿青藏公路长时间序列地面观测资料,建立了地理位置和海拔高度与反演系数之间的统计关系,将该反演方法推广到青藏铁路全线。

  • 研究论文
    任留东;陈炳蔚
    地球科学进展. 2004, 19(5): 715-721. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2004.05.0715
    摘要 (2223) PDF全文 (1324)   可视化   收藏

    通过对聂拉木高喜马拉雅结晶岩系石榴子石带-十字石带-蓝晶石带-夕线石带倒转变质的研究,认为除夕线石带以外的其它变质带主要由固相变质反应形成。夕线石的出现并非蓝晶石或十字石带递增变质所致。"倒转变质"不应包括所谓的夕线石带。实际上,夕线石化与深熔作用之后的溶液(或熔体)活动更为密切。时间顺序上应是递增变质作用及分带→深熔作用→夕线石化,夕线石的出现不是深熔作用的开始,而是深熔作用的结束。夕线石的形成主要与变形作用过程中黑云母和/或钾长石的分解及碱(土)金属组分的迁移有关,关键在于溶液(或熔体)组分沿裂隙迁移过程中发生的组分逐步沉淀,最早沉凝的Al、Si组分形成夕线石和石英,之后陆续有其它的组分的结晶;细夕线石粗粒化即进一步转化形成柱状夕线石的同时形成蠕英结构和斜长石生长边。夕线石化可能与深熔花岗(片麻)岩的上升过程有关。

  • 研究论文
    王成善;朱利东;刘志飞
    地球科学进展. 2004, 19(3): 373-381. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2004.03.0373
    摘要 (2176) PDF全文 (1917)   可视化   收藏

    从可可西里到河西走廊的青藏高原的北部地区,地貌具有独特的"盆-岭"相间的特征,是青藏高原隆升增长过程中长期地质作用的产物,沉积盆地记录了这一过程的演化历史。对可可西里盆地、柴达木盆地和酒泉盆地新生代的沉积充填与盆地动力学背景的研究发现,3个盆地的演化序列具有相似性,盆地的早期为走滑盆地或伸展盆地性质,中期发育前陆盆地,最后以山间盆地结束。以南北向挤压短缩为动力背景的前陆盆地是高原北部造山带运动的直接响应。高原北部前陆盆地的发育时序为:可可西里前陆盆地(53~23Ma)、柴达木前陆盆地(46~2.45Ma)和酒泉前陆盆地(29.5~0.13Ma),反映了青藏高原北部在新生代具有向北阶段性生长的特征。

  • 全球变化研究
    许清海;李月丛;阳小兰;陈辉;吕新苗
    地球科学进展. 2005, 20(1): 89-098. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2005.01.0089
    摘要 (2134) PDF全文 (1987)   可视化   收藏

    取自青藏高原东北部不同植被类型的 6个土壤剖面花粉与植被关系研究表明,表土花粉较好地代表当地植被的组成,区域外花粉百分比低于30%,但桦、杨花粉在植被中的代表性较差;土壤剖面典型花粉类型的埋藏特征表明:在土壤表层 8cm以下,花粉总浓度迅速降低。氧化作用对花粉的破坏性最大,花粉浓度随土壤的pH值升高呈指数形式递减,pH值 7.6以上,花粉浓度迅速降低,花粉在土壤中的运移作用不明显。

  • 研究论文
    刘新,刘晓汝,马耀明,李伟平
    地球科学进展. 2010, 25(8): 836-843. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2010.08.0836

    利用珠峰北部地区的观测资料和AIRS卫星遥感资料,分析了喜马拉雅北部地区的大气日变化及其垂直结构。结果发现喜马拉雅北部地区气温日变化具有明显的单峰单谷型特征,一天气温最高值出现在18:00左右,最低值出现在早上7:00~9:00。风速的日变化呈现单峰型特征。气压的平均日变化呈双峰双谷型分布特征,气压极大值出现在2:00和12:00,气压极小值出现在6:00和19:00时,其中19:00出现气压最小值。感热通量、潜热通量的平均日变化和气温日变化具有一致性,春季感热通量大于潜热通量。净辐射通量的日变化特征是单峰型特征,每日最大值出现的时间比感热通量及潜热通量的最大值出现的时间早2个小时。引起高原地区日变化剧烈有2个主要原因:一是高原地区大气柱的质量较小,对太阳辐射的削弱较小,且相同的辐射加热和冷却可使较少大气产生较大温度变化;二是高原地区是大气云光学厚度较小的区域,由此可使地面在日间接受较强烈的太阳短波辐射而增温较大,在夜间又接受较小的大气长波逆辐射而降温较大。

  • 研究论文
    仲雷,马耀明,苏中波,刘新,李茂善,马伟强,王永杰
    地球科学进展. 2006, 21(12): 1293-1303. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2006.12.1293
    摘要 (2078) PDF全文 (1439)   可视化   收藏

    利用珠峰北坡曲宗地区连续一年的大气观测资料(2005年4月至2006年3月),分析了珠峰北坡地区近地层大气湍流宏观统计特征和西南季风爆发前后地气能量交换特征。研究表明在珠峰北坡地区Monin-Obukhov相似定律同样适用。拟合得到了珠峰北坡曲宗地区近地层无因次风速分量方差以及温度和湿度归一化标准差和静力学稳定度的函数关系。研究得出曲宗地区能量平衡各分量(净辐射通量、感热通量、潜热通量和土壤热通量)以及地面加热场具有明显的季节变化和日变化规律。尤其是在西南季风的影响下,曲宗地区感热通量和潜热通量在季风爆发前后具有明显相反的变化趋势。其它特征参数(波文比和地表反射率)在西南季风爆发前后的变化规律也十分明显。

  • 全球变化研究
    苏 珍,刘宗香,王文悌,姚檀栋,邵文章,蒲健辰,刘时银
    地球科学进展. 1999, 14(6): 607-612. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.1999.06.0607
    摘要 (2036) PDF全文 (1691)   可视化   收藏

    青藏高原是世界上中低纬度地区最大的现代冰川分布区,这里冰川末端在近百年来总的进退变化趋势是退缩,但在本世纪初至20~30年代和70~80年代间多数冰川曾出现过稳定甚至前进。对比近百年来气候变化,冰川变化虽然滞后于温度变化,但它们之间存在着很好的对应关系,多数冰川对温度变化滞后时间在10~20年间。根据80年代以来平均物质净平衡值,大致将青藏高原划分为:内部为平衡或正平衡区;向外为负平衡区;边缘为强负平衡区。以冰川对气候响应滞后关系预测,在今后10~20年间,青藏高原边缘冰川末端仍继续处于后退,而高原内部冰川末端位置变化不大。

  • 研究论文
    魏启荣;王江海
    地球科学进展. 2004, 19(5): 722-731. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2004.05.0722
    摘要 (2027) PDF全文 (1089)   可视化   收藏

    依据青藏东缘六合-香多镁铁质深源包体中石榴石、辉石、角闪石和斜长石的矿物电子探针成分,采用GrtCpx温度计(T EG79、T P85、T K88、和 T R2000)、GrtHbl温度计(T GP84和 T RV2000)和HblPl温度计(T BH90)以及角闪石Al压力计(P AlinHb l)估算了包体的平衡温压条件。结果表明,石榴透辉岩、石榴斜长角闪岩、石榴角闪岩、斜长角闪岩和角闪石岩包体的平衡温压分别是770~920℃和 0.83~1.50GPa(相当于27~50km深)、730~950℃和 0.85~1.04GPa(相当于28~34km深)、 720~900℃和 0.74~1.32GPa(相当于24~44km深)、512~753℃和 0.71~0.98GPa(相当于23~32km深)以及 0.60~0.84GPa(相当于20~28km深)。前 3类包体主要来自下地壳,平衡温压较高(720~950℃、0.74~1.50GPa);后 2类包体主要来自中地壳,平衡温压较低(510~735℃、0.60~0.98GPa)。包体的平衡温压条件还暗示了高钾岩浆起源的最小深度在50km以上。

  • 研究简报
    马耀明,姚檀栋,胡泽勇,王介民
    地球科学进展. 2009, 24(11): 1280-1284. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2009.11.1280

    青藏高原能量与水循环过程对我国、东亚乃至全球的天气和气候系统都有着非常重要的作用。1996年以来,在国家自然科学基金委员会、中国科学院、中国气象局等相关部门和日本政府的大力支持下,我们针对青藏高原能量和水循环过程的重要性,成功地开展了青藏高原尺度和藏北地区中尺度的“全球能量水循环之亚洲季风青藏高原试验研究”(GAME/Tibet)项目和“全球协调加强观测计划之亚澳季风青藏高原试验研究”(CAMP/Tibet)项目近10余年的连续观测,取得了以往高原试验从未有过的大量极其珍贵的综合观测资料。而且在利用试验资料分析、卫星遥感及数值模拟等手段研究青藏高原能量与水循环方面取得大量的阶段性成果。介绍了青藏高原能量与水循环的研究进展及国际合作在项目执行过程中所起到的作用,同时介绍国际合作在吸纳境外研究资源及培养青年科技人才中所起的作用。最后提出了国际合作中存在的问题,并给出了相关的建议。

  • 环境地球化学
    马 强,姬丙艳,张亚峰,任文恺,代 璐,黄秉雄
    摘要 (1782) PDF全文 (1126)   可视化   收藏

    以青海东部富硒土壤为对象,研究了该区土壤及生物体中硒元素的含量、分布及迁移转化等地球化学特征。结果表明,该区土壤硒含量受古近系西宁群控制,土壤处于富硒水平,土壤呈碱性,且Se6+占总硒比例较高,土壤有效硒高,利于植物、动物及人体吸收。发现大蒜、小麦、油菜、牧草等作物对硒吸收能力较强,处于富硒土壤区的人群头发和家畜毛羽硒含量均较高。这一研究结果对该地区富硒土壤合理开发利用,具有重要的指导意义。

  • 研究论文
    肖仙桃,孙成权
    地球科学进展. 2003, 18(4): 643-652. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2003.04.0643
  • 研究论文
    牛富俊,董晟,林战举,鲁嘉濠,罗京
    地球科学进展. 2013, 28(6): 695-702. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2013.06.0695
    摘要 (1763) PDF全文 (1666)   可视化   收藏

    热喀斯特湖的出现和发育是多年冻土变暖的指示器,研究热喀斯特湖发育及其热效应是应对青藏高原气候变化和人类活动诱发冻土灾害的基础工作。基于SPOT5卫星影像资料,在ArcGIS平台下解译遥感影像,获取了青藏公路沿线楚玛尔河至风火山段热喀斯特湖的数量和分布特征,这些热喀斯特湖以楚玛尔河高平原和北麓河盆地为主要分布区,且80%发育于高含冰量多年冻土区。热喀斯特湖通过竖向和侧向2种传热方式影响多年冻土,竖向传热会造成其下部多年冻土融穿,侧向传热会造成湖岸多年冻土增温,扩大热影响范围。通过北麓河地区一典型热喀斯特湖的数值计算,湖全年都在向湖岸放热。当热喀斯特湖离路基较近,将会对公路产生潜在或者直接的危害,其侧向热侵蚀往往会导致冻土路基温度升高,诱发路基病害。

  • 院士论坛
    陈俊勇,庞尚益,张骥,张全德
    地球科学进展. 2001, 16(1): 12-14. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2001.01.0012

    我国在1966年、1975年、l992年、1998年、1999年对珠穆朗玛峰高程进行了5次测定。对我国近35年来的珠峰高程测定的成果作了分析研究。对35年来所测定的珠峰峰顶雪面高程呈现持续性下降趋势和相对于全球高程系统的珠峰高程作了初步探讨。

  • 干旱气候变化与可持续发展
    王成善,丁学林
    地球科学进展. 1998, 13(6): 526-532. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.1998.06.0526
    摘要 (1706) PDF全文 (1459)   可视化   收藏

    90年代以来,随着研究思路的拓宽、先进方法的采用,在不到十年的时间里获取了一大批有关青藏高原隆升研究的成果与数据,由此形成了青藏高原研究90年代新特色:在隆升机制研究上,既提出和强调了高原隆升的多块断性、多阶段性、多因素的特点,又发现了高原深部动力作用在高原隆升过程中的重要地位;在板块碰撞与高原隆升历史方面,一方面提出印度与亚洲板块的碰撞由西往东的穿时性约达10 Ma,故而把45 Ma作为碰撞的确切年代是不准确的。另一方面,有关碰撞期后的高原隆升史,虽各家说法不一,但却一致公认高原的形成是多期脉动性隆升的结果,并非一蹴而就。

  • 全球变化研究
    王绍令
    地球科学进展. 1997, 12(2): 164-167. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.1997.02.0164
    摘要 (1647) PDF全文 (1092)   可视化   收藏

    青藏高原从70年代后期气温持续转暖,导致高原多年冻土呈区域性退化趋势。年平均地温升高0.1~0.5℃,在边缘地带垂向上形成不衔接冻土和融化夹层,多年冻土分布下界上升40~80 m,高原多年冻土总面积约减少10×104km2