祁连山老虎沟12号冰川地表特征参数与蒸发/升华量观测研究

基于祁连山老虎沟12号冰川积累区（海拔5040m）和消融区（海拔4550m）涡动相关系统和梯度气象站的观测资料，计算冰川表面的辐射平衡分量；对比分析涡动相关法和通量-梯度法计算的感热和潜热通量变化特征；确立冰川冰/雪面上动力学和热力学粗糙度、地表反照率、大气总体输送系数等地表特征参数；结合实测的蒸发/升华量，验证在潜热通量基础上计算的冰川蒸发/升华量，并给出年蒸发/升华量；运用能量平衡模型分析冰川的能量收支状况；揭示冰川上辐射平衡分量、地表特征参数和蒸发/升华量的变化规律以及蒸发/升华量对冰川物质平衡的影响，从而为下一步开展冰川表面的分布式能量-物质平衡模型的精确研究以及冰川对气候变化的响应过程研究奠定基础。

基于祁连山老虎沟12 号冰川积累区（海拔5040m）和消融区（海拔4550m）涡动相关系统和梯度气象站的观测资料，确定了（1）积累区和消融区冰川表面空气动力学粗糙度月平均值分别介于0.6～ 2.4mm和1.3～7.8mm之间，热传输附加阻尼在消融期（6～9月）要大于其他月份的；大气层结稳定时，动量拖曳系数和热量输送系数月平均值都介于0.0008 ~ 0.0013之间，大气层结不稳定时，介于0.0021~ 0.0022间，因此运用整体空气动力学法计算冰川表面湍流通量中应选择合适的动量拖曳系数和热量输送系数；Yang02方案和Andreas87方案在海拔5040m计算的感热和潜热相关性非常好，相关系数分别为0.99和0.94，绝对值误差分别为1.8和1.4 w•m-2；Yang02方案和涡动相关法在海拔4550m计算的感热和潜热也有较好的相关性，相关系数分别为0.89和0.86，Yang02方案计算的感热 低估了2.6 w•m-2， 潜热被低估了0.7w•m-2。（2）冰川积累区消融期，净短波辐射是冰川表面的主要热量来源（92%），其次是感热通量（8%），在能量支出项中，冰雪消融耗热和净长波辐射非常接近，分别占45%和43%，潜热通量所占比重最小12%）；消融区消融期净短波辐射占95%，感热通量5%，在能量支出项中，冰雪消融耗热占主导（52%），基本是净长波辐射（37%）和潜热通量（11%）之和；随着海拔的升高，在冰川表面能量收入项中，净辐射所占比重下降，在能量支出项中，冰雪消融耗热所占比重下降。（3）能量平衡模型能很好的模拟冰川物质平衡变化，海拔5040m消融期物质平衡模拟值为-381 mm w.e.，比实测值偏大31 mm w.e.；海拔4550m消融期（Jun.1-Sep.30,2011）物质平衡模拟值为-1703 mm w.e.，比实测值偏大90 mm w.e.。海拔5040m和海拔4550m冰川表面都以升华量为主，在观测期间日蒸发/升华速率分别为0.3和0.4 mm w.e.。以上结果验证了所获得冰川表面特征参数与物质能量平衡模型在冰川上的可靠性和适用性，从而为下一步开展冰川表面的分布式能量-物质平衡模型的精确研究以及冰川对气候变化的响应过程研究奠定基础。