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阿尔泰山南麓积雪中吸光性杂质研究取得新进展

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发表于 2021-01-07 16:25 超大游击队员 | 显示全部楼层 |阅读模式

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阿尔泰山南麓是中国主要积雪分布区,积雪作为重要的淡水资源,对农业灌溉及河流补给发挥着重要作用。随着全球变暖趋势日益加剧,该地区正呈现出积雪范围缩减、消融期提前的变化趋势,积雪的加速消融进一步引起地表径流增加,造成融雪性洪水频发,对当地人民生活和经济社会发展造成严重威胁。除受区域气候变化影响外,积雪中吸光性杂质,如黑碳、有机碳,矿物粉尘等,也对积雪变化发挥着重要作用,可通过降低积雪反照率,改变直接辐射强迫,加剧积雪消融,对区域水文循环和水资源安全等产生重要影响。了解阿尔泰山南麓积雪中吸光性杂质含量水平、对积雪消融的影响、及其主要来源,将为深刻认识区域尺度积雪变化及其气候、水文、生态效应等提供重要科学参考。

中国科学院西北生态环境资源研究院(简称西北研究院)康世昌研究员团队针对以上科学问题,依托阿尔泰山库威积雪站开展了两年的连续采样监测,对该区域吸光性杂质的分布和富集过程、影响及来源开展了相关研究。结果表明,雪表黑碳、有机碳和矿物粉尘的平均含量分别为2787±2334 ng g-1、6130±6127 ng g-1和70.03±62.59 μg g-1。不同于冰川上吸光性杂质显著的淋溶过程,积雪中吸光性杂质的再分布主要表现为在雪表的富集,且在消融期该过程表现更为强烈(图1)。基于SNICAR模型模拟表明,黑碳对阿尔泰山南麓积雪反照率降低和辐射强迫的影响占主导地位,且在春季影响更为显著。相比于冬季,黑碳在春季对积雪反照率降低的贡献率增加了20±1.9%,由此导致的瞬时辐射强迫增加15.8±3.4 W m-2(图2)。而在积雪消融期,由于吸光性杂质在雪表的强烈富集,黑碳和矿物粉尘的共同作用可导致积雪期缩短3-8天。此外,通过WRF-Chem模式模拟显示,居民源是该地区积雪中黑碳和有机碳的主要来源(图3)。由此,未来可增加清洁能源的利用比例,减少居民源排放的黑碳,以减缓积雪在短期内的快速消融带来的不利影响。

该研究成果以Continuously observed light absorbing impurities in snow cover over the southern Altai Mts. in China: Concentrations, impacts and potential sources为题发表于国际环境科学一流期刊Environmental Pollution上。西北研究院助理研究员钟歆玥为第一作者,康世昌研究员为通讯作者。该成果获国家自然科学基金(41701064, 41971083)、中国科学院战略性先导科技专项(A类)(XDA20040501)、中国科学院前沿科学重点研究项目(QYZDJ-SSW-DQC039)、科技基础资源调查专项(2017FY100503)、冰冻圈科学国家重点实验室基金(SKLCS-ZZ-2020)等联合资助。
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CDer:001110880
 楼主| 发表于 2021-01-07 16:26 超大游击队员 | 显示全部楼层
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CDer:001162895
发表于 2021-01-07 19:51 | 显示全部楼层
一座荒凉的山脉,我跨越过。
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CDer:000088239
发表于 2021-01-08 00:22 | 显示全部楼层

RE: 阿尔泰山南麓积雪中吸光性杂质研究取得新进展

烧煤确实是弊端太多

当地居民或许还有大量燃烧草木燃料的习惯
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