冰川學(xué)研究獲系列進(jìn)展
冰川物質(zhì)平衡是表征冰川積累和消融最重要的參數(shù)之一，是目前國際冰川學(xué)界重點(diǎn)和前沿觀測(cè)研究領(lǐng)域。任務(wù)二中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院李忠勤研究團(tuán)隊(duì)在新疆天山冰川國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站（簡(jiǎn)稱天山冰川站）長期致力于物質(zhì)平衡研究，近期取得了系列研究成果并在國際期刊發(fā)表。
（1）基于地基三維激光掃描技術(shù)的物質(zhì)平衡觀測(cè)研究。2018年天山冰川站啟動(dòng)中科院野外站重點(diǎn)科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，建立面向我國西北干旱區(qū)6條參照冰川的觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，引入國際先進(jìn)的Riegl VZ-6000地基三維激光掃描系統(tǒng)，開展冰川物質(zhì)平衡觀測(cè)研究。目前在天山烏魯木齊河源1號(hào)冰川的研究已取得進(jìn)展。研究發(fā)現(xiàn)，基于地基三維激光掃描技術(shù)的大地測(cè)量法冰川表面高程變化值與冰川學(xué)法獲取的同名點(diǎn)的高程變化值相關(guān)。大地測(cè)量法冰川物質(zhì)平衡與冰川學(xué)法物質(zhì)平衡在冰川大部分區(qū)域空間差值的絕對(duì)值很小，兩種方法計(jì)算出的物質(zhì)平衡線高度十分接近（圖1）。這一結(jié)果表明采用地基三維激光掃描技術(shù)開展年度或年內(nèi)物質(zhì)平衡觀測(cè)研究具有巨大潛力，是傳統(tǒng)冰川學(xué)物質(zhì)平衡觀測(cè)的最佳替代。
（2）長序列物質(zhì)平衡重建。冰川物質(zhì)平衡觀測(cè)異常困難，全球外長序列觀測(cè)資料十分有限，彌足珍貴。20世紀(jì)90年代以來，中亞地區(qū)僅有數(shù)條監(jiān)測(cè)冰川的長序列物質(zhì)平衡資料由于前蘇聯(lián)解體出現(xiàn)了中斷，該區(qū)的實(shí)測(cè)物質(zhì)平衡資料更為稀少。為此天山冰川站于1998年開啟天山中段奎屯河流域哈希勒根51號(hào)冰川的物質(zhì)平衡觀測(cè)工作，但資料尚不連續(xù)。近期的研究基于該冰川7年的物質(zhì)平衡實(shí)測(cè)資料，結(jié)合冰川表面氣象資料和再分析數(shù)據(jù)，利用冰川物質(zhì)平衡模型重建了該冰川1999-2015年的年物質(zhì)平衡和季節(jié)物質(zhì)平衡（圖2），并揭示了其變化規(guī)律和控制因素，為中亞地區(qū)冰川物質(zhì)平衡觀測(cè)增添了珍貴的長序列數(shù)據(jù)。
（3）物質(zhì)平衡關(guān)鍵參數(shù)的觀測(cè)研究。冰川表面反照率和表磧覆蓋是影響冰川物質(zhì)平衡的兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。針對(duì)烏源1號(hào)冰川的反照率遙感反演研究表明，消融初期，冰川表面反照率值很高，平均在0.7以上，空間變化不明顯。隨著消融的進(jìn)行，反照率逐漸降低，至消融中后期降至最低，在0.3左右，空間上呈現(xiàn)隨海拔升高而增大的趨勢(shì)，且物質(zhì)平衡線附近增加最快。冰川反照率的這種時(shí)空格局除了受入射輻射（云量和太陽高度角）影響外，冰川表面特征（積雪、裸冰范圍及吸光性物質(zhì)的含量等）是決定其變化的主導(dǎo)因素。圍繞天山托木爾峰青冰灘72號(hào)冰川的研究，通過對(duì)氣候變化、冰川響應(yīng)延遲、冰川地形特征和表磧覆蓋影響的綜合分析，揭示了隨氣候持續(xù)變暖，表磧范圍和厚度增大，對(duì)冰川消融抑制作用增強(qiáng)，表磧覆蓋型冰川退縮會(huì)有所減緩的響應(yīng)規(guī)律。
此外，天山冰川站雪冰化學(xué)研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)西北干旱區(qū)的大氣污染物（揮發(fā)性有機(jī)物、黑碳、水溶性離子及氣態(tài)前體物等）變化特征和成因進(jìn)行了深入研究，并取得高水平成果。
上述研究成果相繼在國際地學(xué)期刊發(fā)表，其中The Cryosphere 一篇、Journal of Glaciology 三篇、Global and Planetary Change 一篇、Science of the Total Environment 兩篇。第一作者為徐春海（兩篇）、岳曉英、張慧、王璞玉、周茜和汪芳林，通訊作者為研究員李忠勤等。
上述成果獲得中科院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)泛第三極環(huán)境變化與綠色絲綢之路建設(shè)（XDA20020102、XDA20060201）、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究專項(xiàng)（2019QZKK0201）、國家自然科學(xué)基金國際（地區(qū)）合作研究項(xiàng)目（41761134093）和冰凍圈科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金（SKLCS-ZZ-2019）等資助。
基于Riegl VZ-6000的大地測(cè)量法和冰川學(xué)法冰川物質(zhì)平衡的空間差值（a, d, g, j）及海拔梯度的對(duì)比（b, c, e, f, h, i, k, m）
2000-2015年天山奎屯河流域哈希勒根51號(hào)冰川物質(zhì)平衡重建