青藏高原盐湖观测站概述

 盐湖长期观测对资源开发和盐湖学基础研究具有重要意义。介绍了青藏高原3个锂硼盐湖科学观测站的建站背景、已有基础设施、观测设备、研究进展及展望。观测站分别建在青藏高原北部3个重点锂硼盐湖区--扎布耶、当雄错和班戈湖。建立至今,已在3个科学站配备了水化学分析、气象、水文自动观测等相关仪器设备,建成蒸发实验平台。依托3个盐湖观测站,开展了重点盐湖系统连续气象、水文动态变化观测、盐湖型锂硼矿床动态变化研究、盐湖矿物资源提取实验等工作。下一步,需对科学站所积累的大量气象、水文资料进行整理,力争建立可用性好的数据库,实现数据共享。     

黄河口湿地生态系统教育部野外科学观测研究站

正黄河口湿地生态系统教育部野外科学观测研究站依托具有全球保护意义和科学研究价值的黄河三角洲滨海湿地,面向黄河流域高质量发展以及"黄""蓝"战略经济区建设的国家重大需求,立足河口湿地国际研究前沿,开展黄河三角洲滨海湿地长期野外监测、滨海河口湿地水生态与水环境过程及其效应现场模拟研究,建成为集野外观测、科学研究、科普宣教展示及湿地环保科技实践应用于一体的湿地野外长期研究基地.     

基于时间序列分析的地表温度变化过程探讨

地表温度是地表与大气相互作用过程中的最重要的物理学参量之一。然而地表温度是一个动态的热平衡参量,受到地表能量平衡过程特别是大气湍流的影响,是一个动态变化的时间序列过程参量。为研究地表温度受大气湍流影响的机理和规律,选择西藏当雄和北京顺义地区为试验区,开展野外观测试验,对两个试验区的大气湍流通量数据和地表温度连续观测数据进行时间序列分析。定义了一个表征地表温度变化特征的参量——地表温度变化特征量,并通过时间序列分析的方法,分别对两个试验区的数据,建立了传递函数模型,并通过系数的置信区间讨论了两地模型的有效相等性。     

青藏高原近地面层气象要素变化特征

利用第2次青藏高原气象科学实验(TIPEX)1998年5-7月改则、当雄和昌都3个大气边界层加强观测站获取的近地面层观测资料,分析了青藏高原西部、中部和东部地区近地面层风速、温度和湿度的日变化特征及其廓线规律,给出了青藏高原地区地表空气动力学参数和地表温度变化规律,讨论了高原近地面层湍流通量特征及逆湿现象。     

近10 a来青藏高原地表温度时空变化特征分析

基于2008—2017年青藏高原地区133个地面气象站的地表温度观测数据和五套地表温度模拟资料(ERA-5、ERA-Interim、GLDAS2.1-Noah、JRA-55、MERRA-2),分析了近10 a以来青藏高原地区地表温度的时空变化特征以及多种地表温度模拟资料在青藏高原的适用性。结果表明:①青藏高原地区的地表温度呈现边缘地区高、中心地区低,由边缘地区向中心地区递减的变化趋势,地表温度的空间分布主要受海拔高度影响,同时服从纬度的地带性规律;②五套地表温度模拟资料均能够描述青藏高原地区地表温度的空间分布特征,但是均出现了低估现象,可以基于模拟资料所使用的高程数据与实际观测之间的高程差,对地表温度模拟结果进行修正;③近10 a,青藏高原地区的地表温度呈现变暖趋势,且随着海拔高度的降低,地表温度增暖趋势越剧烈;④在青藏高原多年冻土区3个地面气象站,五套地表温度模拟资料与观测资料呈显著相关(相关系数0.96),模拟误差具有季节性特征,在夏季和冬季偏差较大,在春季和秋季偏差较小。     

中国陆面数据同化系统研究的进展与前瞻

陆面数据同化的核心思想是在陆面过程模型的动力框架内,融合不同来源和不同分辨率的直接与间接观测,准确一致地估计地表水分和能量循环的各个分量．作者已初步建立了中国陆面数据同化系统;同化方法采用了集合Kalman滤波,模型算子使用CoLM和SiB2等陆面过程模型,观测算子采用针对土壤(包括融化和冻结)、积雪等不同地表状态的微波辐射传输模型．该系统同化被动微波遥感观测如SSM／I,TMI和AMSR以及土壤和积雪的常规观测,已计算得到中国西北干旱区和青藏高原的土壤水分、土壤温度、积雪和冻土的同化资料．文中阐述了在同化系统的构建、同化算法的研究、陆面过程模型和微波辐射传输模型的集成以及大气驱动数据制备等方面的进展,讨论了陆面数据同化的特点和面临的问题,展望了未来的研究重点和同化方法在陆地表层系统科学研究中的应用前景．     

近10年来青藏高原地表温度时空变化特征分析

基于2008-2017年青藏高原地区133个地面气象站的地表温度观测数据和五套地表温度模拟资料(ERA-5、ERA-Interim、GLDAS2.1-Noah、JRA-55、MERRA-2),分析了近10年以来青藏高原地区地表温度的时空变化特征以及多种地表温度模拟资料在青藏高原的适用性。结果表明：(1)青藏高原地区的地表温度呈现边缘地区高、中心地区低,由边缘地区向中心地区递减的变化趋势,地表温度的空间分布主要受海拔高度影响,同时服从纬度的地带性规律;(2)五套地表温度模拟资料均能够描述青藏高原地区地表温度的空间分布特征,但是均出现了低估现象,可以基于模拟资料所使用的高程数据与实际观测之间的高程差,对地表温度模拟结果进行修正;(3)近10年,青藏高原地区的地表温度呈现变暖趋势,且随着海拔高度的降低,地表温度增暖趋势越剧烈;(4)在青藏高原多年冻土区3个地面气象站,五套地表温度模拟资料与观测资料呈显著相关(相关系数>0.96),模拟误差具有季节性特征,在夏季和冬季偏差较大,在春季和秋季偏差较小。     

陶阳矿铁路下煤层群开采地表移动规律研究

本文根据多年来定期观测的大量数据。对铁路下煤层群重复开采的地表移动规律进行了分析、研究。主要是将各观测站所针对的主要开采工作面的基本条件和实际观测资料,利用参数识别的方法,求出各观测站的地表移动计算参数,并分析出计算参数的可靠性,同时,对各非充分采动条件下的观测站资料,利用求取的计算参数,模拟计算出具体地质开采条件下充分采动或接近充分采动时的地表移动变形。并分析计算出各种角值参数。     

炉峪口煤矿8号煤开采沉陷实测研究

炉峪口煤矿在开采1820工作面时,在工作面上方地表建立地面岩移观测站,通过实地观测得出了重复采动下地表移动变形的参数及移动规律.为进一步研究煤矿地表沉陷提供了实测数据和理论依据.     

建筑物地表观测网的布设及观测系统可靠性分析

观测站的布设与观测精度是正确反映地面建筑物受地下开采影响的前提.本文以梅河矿服务公司办公楼的地表观测站布设为例,探讨建筑物地表观测站的合理布设,分析观测的精度和观测系统的可靠性,以便正确指导建筑物的保护.     

青藏高原高寒湿地生态系统演变、修复与保护

 探讨了青藏高原高寒湿地的动态变化及演变趋势，分析了湿地面积变化、生态系统结构与功能退化现状与原因。分析表明，国家近20年来在青藏高原实施的生态保护、修复及生态工程项目取得了一定的成效，但高寒湿地生态系统的退化形势依然严峻。生态保护和修复是一项系统、长期的工作，今后要加强生态修复技术研发项目与工程类项目的衔接，建立长效管理机制，提高退化湿地的自然恢复能力。同时，要构建适于青藏高原高寒湿地保护效应的评价模型和指标体系，完善重大工程项目的系统监测与评价。在黄河、长江上游源区布局高寒湿地生态系统的长期监测，将与三江源区同样重要的黄河首曲湿地、若尔盖湿地纳入国家公园管理体系，统筹规划，建立健全科技服务平台和信息共享机制。     

青藏高原的自然环境特征

 本文基于1950年代至今青藏高原综合考察和研究成果,系统总结了青藏高原自然环境的主要特征。青藏高原是中国三大自然阶梯中最高一级,平均海拔超过4000 m,被称为“世界屋脊”。青藏高原土地辽阔,总面积约为250万km²,占中国陆地总面积的1/4。自新近纪以来强烈的隆升,使青藏高原自然环境明显区别于其他地区,形成了自己鲜明的特征,主要表现为海拔高、温度低、辐射强、河湖众多、冰川冻土广布、生物多样性丰富。青藏高原面积广大,高原内部的自然环境差异显著,并具有明显的区域分异特征,根据拟订的原则、方法和指标,青藏高原可划分为10个各具特色的自然区,包括：果洛那曲高原山地高寒灌丛草甸区、青南高原宽谷高寒草甸草原区、羌塘高原湖盆高寒草原区、昆仑高山高原高寒荒漠区、川西藏东高山峡谷针叶林区、青东祁连高山盆地针叶林草原区、藏南高山谷地灌丛草原区、柴达木盆地荒漠区、昆仑山北翼山地荒漠区、阿里山地荒漠区。     

青藏高原隆升阶段性

 青藏高原的隆升不仅是印度板块与亚洲板块碰撞导致的地球内部岩石圈地球动力学作用过程的结果,并且对全球和亚洲气候变化、亚洲地貌和地表环境过程及大量地内和地表矿产资源的形成分布产生了深刻影响。因而研究高原隆升的历史不仅对解决上述重大科学问题提供重要途径,而且可为高原区域资源环境的开发和可持续发展提供理论依据。简要回顾和梳理了国内外近年来,围绕青藏高原隆升所取得的主要进展。研究表明新生代青藏高原经历了多阶段、多幕次、准同步异幅且高原南北后期加速隆升的演化过程。具体可划分为55~30、25~10及8~0 Ma 3个主要生长隆升期次。其中55~30 Ma的高原早期隆升,主要集中在高原中南部的拉萨地块和羌塘地块,并且可能隆升到接近3 km高度,或甚至更高,有人称之为“原西藏高原”,但其周缘存在准同步异幅的变形隆升响应;25~10 Ma的中期隆升,“原西藏高原”南北缘的喜马拉雅山和可可西里-昆仑山开始强烈隆升,“原西藏高原”率先隆升到目前高度并开始向东西两侧挤出物质、拉张形成南北向裂谷,高原北缘普遍产生广泛变形隆升但幅度有限;从约8 Ma开始的晚期隆升,高原南、北部边缘的喜马拉雅山和昆仑山-西秦岭以北的高原东北部隆升显著加速,经历一系列短暂快速的多幕次构造变形和生长隆升,最终形成现今高原面貌。     

Thermal difference between the Tibetan Plateau and the plain east of Plateau and its influence on rainfall over China in the summer

There exist thermal differences between the Tibetan Plateau (TP) and the plain east of the TP, and between land and sea in East Asia. The influence of the land-sea thermal contrast on the precipitation in East China has been widely investigated; however, a few studies have paid attention to the role of the TP-plain thermal difference. Thus, using the National Center for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR) reanalysis data and the observation data of China from 1951 t...     

Comparison of sensible and latent heat fluxes during the transition season over the western Tibetan Plateau from reanalysis datasets

The sensible and latent heat fluxes during the transition season over the western Tibetan Plateau from the NCEP-1 (NCEP/NCAR Reanalysis 1), AR-II (NCEP-DOE Reanalysis 2) and ERA40 reanalysis datasets were compared and analyzed. The results show that the phase change in soil moisture has a significant effect on the sensible and latent heat fluxes over the western Tibetan Plateau (TP) due to the freezing–thawing processes during the transition from the dry to the wet period. The uncertainties in the sensible and latent heat fluxes over the western TP are quite high in the reanalysis data, and depend largely on the success of the soil moisture simulations in the models. Improving the hydrological process simulations in the land-surface models in seasonally frozen ground and in the active frozen soil layer may be an effective way of enhancing the reliability of the surface heat fluxes from the reanalysis data over the Tibetan Plateau.     

A tropical paleosol at high elevation in the Yulong Mountains and its implication on the uplift of the Tibetan Plateau

A paleosol dated for about 500–700 kaBP and developed on a glacial deposit at ～3 000 m a.s.l. in the Yulong Mountains is studied using soil chemical, morphological and mineralogical methods. The analytical results indicate that this soil was formed under tropical and humid conditions and can be classified as red soil, which cannot be formed in the present alpine environment at the studied site. This implies that the southeast margin of the Tibetan Plateau has experienced intense uplift since the formation of the paleosol. According to the necessary conditions for the formation of the modern red soil in China, we estimate that the uplift height of the Plateau since 500–700 kaBP would have exceeded 800 m.     

Diurnal freeze/thaw cycles of the ground surface on the Tibetan Plateau

The exchange of energy and water between the lithosphere and atmosphere mainly takes place at the ground surface. Therefore, freeze/thaw condition at the ground surface is an important factor in ex- amining the interactions between the land surface and atmosphere. Based on the observation data obtained by CEOP/CAMP-Tibet, the diurnal freeze/thaw cycles of the ground surface near Naqu, central Tibetan Plateau was preliminarily analyzed. The results show that the surface layer was completely frozen for approximately one month. However, the time that the ground surface experienced diurnal freeze/thaw cycles was about 6 months. The high frequency of freeze/thaw cycles at the ground surface significantly influences water and energy exchanges between ground and atmosphere over half a year. The interaction processes between the ground and atmosphere under different soil conditions (such as complete thaw, complete freeze and diurnal freeze/thaw cycles) are issues worthy of further examina- tion.     

青海海北高寒草甸植被多样性研究

本文对青藏高原高寒草甸和灌丛植被的分布、植物区系、生态特征进行了简要介绍,重点分析了青海海北地区高寒草甸植被类型、层片结构、生态型的多样性以及植物物种多样性、植物功能群多样性,旨在为高寒草甸生态系统的深入研究提供基础资料及科学依据.     

青藏高原退化草地恢复的制约因子及修复技术

 分析了退化高寒草地恢复的主要制约因素，包括植物种源、土壤微生物、土壤养分和人文因素；提出了针对这些制约因素的退化高寒草地恢复的主要途径：（1）研发乡土草种子采集、扩繁、包衣等技术，不同乡土草种种子组配及免耕补播技术，解决种源制约；（2）筛选适用于退化草地恢复的复合微生物菌种并研发菌剂，解决退化草地恢复的微生物制约； （3）研发以土壤养分调控为基础的植被恢复技术，解决退化草地恢复的土壤制约；（4）构建基于牧民新技术应用的草地适应性管理模式。分析认为，基于乡土草种、微生物、养分调控为主的物源途径的“近自然恢复”，有潜力成为青藏高原退化草地恢复的有效措施。