| 题名 | 喜马拉雅山中段现代冰川环境与印度季风 |
| 作者 | 张东启 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2001 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 秦大河 |
| 关键词 | 喜马拉雅山中段 东绒布冰川 冰川环境 印度季风 |
| 其他题名 | The Modern Glaciological Environment in the Central Himalayas and Indian Monsoon |
| 中文摘要 | 喜马拉雅山中段（27°57′N-30°30′N，81°07′E-88°54′E）位于青藏高原和印度次大陆之间，其气候在夏季和冬季分别受到印度夏季风和西风的控制和影响，是气候变化和环境变迁的敏感地区。高海拔、高积累率和低温环境十分有利于雪冰介质高分辨率和高保真性地储存气候环境信息，因此该地区的雪冰环境中记录有丰富的印度季风变化和青藏高原气候变化的信息。在20世纪全球气候变暖的大背景下，该地区冰川普遍退缩，季风环流形式也可能发生了某些变化。在预测未来全球气候变化的研究中，该地区将成为一个热点地区。1998年5月-2000年6月，笔者参加了三次"珠穆朗玛峰地区绒布冰川科学考察队"的活动。此间，笔者分别在东绒布冰川末端（海拔5140m）采集了1998年6月18日到9月29日49次降水过程的75个降水样品，在东绒布冰川积累区（海拔6250m-6500m）采集了1998年8月30日至9月9日8次降雪和1999年6月4日至6月13日8次降雪的共49个新降雪样品，在1998年9月和2000年5月还分别在东绒布冰川积累区挖掘了2个和4个雪坑，共采集了107个雪坑样品。此外，笔者还参加了1998年9月东绒布冰川80．36m冰芯的钻取工作。1999-2000年，在实验室内对上述样品进行了δ18O测量（在中科院寒区旱区环境与工程研究所冰芯与寒区环境开放研究实验室用Mat-Plus气体稳定同位素质谱仪测量，以δ18O平均值为-20.05％。的希夏邦马峰地区大气降水作为标准水，测量精度为0.5％。）、主要可溶性阴阳离子浓度的测定（在美国新罕布什尔大学气候变化研究中心进行，测试仪器为DX-2010型离子色谱仪，其测量精度可达ng/L）以及β活化度的测量（在美国新罕布什尔大学气候变化研究中心进行），并以此为基础尝试重建了该冰芯的年代和净积累量。以珠峰为代表的喜马拉雅山中段地区现代冰川与环境研究工作由来己久，在吸收前人考察研究成果的基础上，针对印度季风变化特征和印度季风变化对该区和青藏高原冰川、气候、环境的影响和作用以及对中国西部地区环境的影响，本文作者通过进一步野外考察和分析研究，得到如-F结论：对在珠峰东绒布冰川粒雪盆采集到的大气降水样品的化学特征研究表明·珠峰高海拔地区夏季风期间的降水相当洁净，除Ca2+外，Cr、NO3-、SO42-和Na-浓度与南极、格陵兰中部等全球偏远地区大气环境本底相当。而非夏季风期间的降水受中亚和西南亚上也区干早、半干旱荒漠环境的影响，主要阴阳离子浓度升高尤其在春末，与陆源物质有关的离子浓度显著升高。雪坑剖面研究表明该地区较高的年积累量使得雪冰层中的现代大气环境变化信息保存完好。1998年8月30日至9月9日在东绒布冰川粒雪盆（海拔6200m-6500m)采集到的8次降雪过程的37个新降雪样、1999年6月4日至6月13日在同一地区采集的8次降雪过程的13个新降雪样以及1998年9月和2000年5月在粒雪盆采集的雪坑雪层魂羊中的l勺均呈现出"夏低冬高"的特征，剐℃的季节变化与不同气团带来的降水有着直接的关系。东绒布冰川末端夏季降水中别勺主要受夏季风活动控制，表现出明显的"降水量效应"，而与气温无显著的相关性。根据雪坑剖面6180的变化，可以区分不同的雪层所形成的季节。对降水中δ61℃的短期观测表明，珠峰北坡夏季风作用时间为6月上旬至9月上旬，这与印度季风在该地区南面印度境内的进退时间基本一致。根据冰芯记录重建的东绒布冰川净积累量与印度中北部地区和印度半岛东部地区夏季风降水量显著相关，东绒布冰川；争积累量在年代际尺度上可以反映这两个地区夏季风降水量的变化。东绒布冰川净积累量在20世纪60年代突然出现大幅度减少，这可能是由于在全球变暖背景下大气环流形式发生改变，导致该地区水汽通量减少。东绒布冰川净积累量与冰芯中的可溶性离子浓度呈现负相关关系，反映出高降水量对主要离子的"稀释作，'。对东绒布冰川净积累量和印度夏季风降水量进行Meyer小波分析，发二者均存在2-3年、5-6年、11年左右、22年左右、26年左右、35年左右的周期。其中海一气相互作用可导致2-3年的准两年周期和35年的布吕克纳周期，太阳活动可导致5-6年的双振动周期、11-12年的太阳黑子周期、22年的海尔周期。26年左右的周期、东绒布冰川净积累量中的70年的长周期以及印度夏季风降水中的76年的长周期产生生的原因还有待进一步研究。东绒布冰川冰芯δ18O与冰芯净积累量的负相关关系是"降水量效应"的具体表现。别℃仅与青藏高原某些地区9-11月的气温有微弱的正相关关系，而不反映南亚地区和青藏高原上全年的气温变化。东绒布冰川冰芯中6150的气候意义在于它主要反映的是青藏高原季风和印度夏季风活动强弱的变化，据此可以划分出公元1844年以来，青藏高原季风的强弱变化阶段，即公元1844一1875年、1895-1903年、1932-1967和1984-1997年四个阶段是青藏高原季风活动强盛期，而公元1876-1894年、1904-1931年、1968-1983年三个阶段是青藏高原季风活动衰弱期。这与其它研究的划分结果基本一致。东绒布冰川冰芯中主要可溶性离子浓度的变化可以反映区域和全球尺度的突发事件和人类活动的某些影响。历史上一些火山活动（如1991年皮纳图博火山喷发）、海湾战争以及南亚地区工农业生产活动产生的一些自然界物质和人类·污染物都能在东绒布冰川冰芯记录中反映出来。东绒布冰川冰芯一记录（净积累量和δ18O）和ENSO现象是通过印度夏季风活动相联系的，印度夏季风活动对二者产生直接影响，而东绒布冰川冰芯记录对印度夏季风降水没有反作用，ENSO仅对印度夏季风降水有很微弱的反作用，因此东绒布冰川冰芯一记录与ENSO之间的相关性很差。由于研究资料的分散和不足，控制珠峰地区降水中δ18O变化的因素、印度夏季风对本区的作用方式和途径等一些问题还没有能完全认识清楚，这需要对更长时间的气象资料以及更多雪冰样品的进一步研究。另外，喜马拉雅山中段地区已经钻取了Yala冰川冰芯（1982年）、远东绒布冰芯和达索普冰芯（1997年）、东绒布冰川冰芯（1998年和2000年）等5根冰芯，这些冰芯记录的研究成果已经或正在发表。将这些研究进行对比分析，在区分出地域差异的基础上得出该地区气候环境变化的概况并探讨其原因，是我们下一步的工作目标。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 134 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21920]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张东启. 喜马拉雅山中段现代冰川环境与印度季风[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2001. |
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