13826.中國天山季節(jié)性積雪深霜發(fā)育特征研究

1、DevelopmentCharacteristicsofDepthHoarinSeasonalSnowinTianshan，ChinaBy—HongWenADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofPhysicalGeography)【injian

2、gInstituteofEcologyandGeographyChineseAcademyofSciencesMay2014摘要摘要本研究從粒徑、晶型等較微觀的角度，對(duì)中國天山季節(jié)性積雪的深霜發(fā)育過程特征及其在時(shí)間一空間上的變化進(jìn)行研究，建立季節(jié)性積雪深霜層的完整發(fā)育模式，分析深霜發(fā)育各階段的微結(jié)構(gòu)特征，通過對(duì)不同下墊面積雪深霜的發(fā)育特征的比較，得到天山山區(qū)季節(jié)性積雪深霜的時(shí)空分布規(guī)律。同時(shí)探討了在全球氣候變化背景下，模擬積雪量增加、溫

3、度升高和雪內(nèi)溫度梯度減小的組合情境下，深霜發(fā)育厚度、粒徑和密度的響應(yīng)。本論文的研究結(jié)果表明：(1)中國天山地區(qū)自然積雪以溫度梯度環(huán)境下的動(dòng)力變質(zhì)為主，僅在融雪期前出現(xiàn)平衡變質(zhì)。單層積雪的變質(zhì)階段和相應(yīng)雪晶類型為：雪表期(非穩(wěn)定動(dòng)力變質(zhì)，破碎雪晶和雪表刻面冰晶卜壓縮期(壓力變質(zhì)卜一穩(wěn)定期(穩(wěn)定動(dòng)力變質(zhì)，深霜晶和刻面冰晶卜過渡期(平衡變質(zhì)，圓化的深霜晶和刻面冰品卜—一融凍期(濕雪變質(zhì)，融凍態(tài)冰晶)。積雪層理結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是不同變質(zhì)階段和不同變質(zhì)

4、程度的雪層的組合。(2)深霜發(fā)育初期的積雪深度決定深霜發(fā)育厚度大小，深霜發(fā)育初期深霜層厚度為雪深的40％。積雪深霜發(fā)育厚度和平均強(qiáng)度由降水量和降水時(shí)間分布決定。(3)中國天山季節(jié)性積雪深霜的發(fā)育階段和相應(yīng)雪晶類型為：發(fā)育雛形期(刻面冰晶FC為主卜松散深霜期(DHcp為主，少量DHpr和DHla，全層松散卜聚合深霜期(深霜晶為主，DHpr，DHla增多，膠結(jié)聚合晶粒增多卜衰退過渡期(圓化冰晶為主卜深霜衰退期(融凍態(tài)冰晶ME)。積雪深霜層整

5、體平均粒徑隨時(shí)間持續(xù)增長(zhǎng)，粒徑變化速率呈先增加(雛形期一聚合期)，后減小(一過渡期)，再增大(衰退期)的變化。深霜密度整體隨時(shí)間增大，深霜層平均密度在深霜層形成之后保持基本穩(wěn)定，維持在01502gcIn3，融雪開始后迅速增大至0304gcm。3。(4)不同下墊面積雪深霜發(fā)育強(qiáng)度均為40％，雪深和深霜發(fā)育厚度均有水泥地草地冰面。冰面的深霜發(fā)育程度高于草地和水泥地。不同坡向?qū)е绿栞椛涞牟町?，從而造成雪深和深霜發(fā)育厚度均有陰坡平地陽坡，陰坡