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你可知,“雪”也分种类
作者: 伊犁河站 更新时间: 2019-08-30

你可知,“雪”也分种类


      雪对于人们太过于熟悉了,宋代诗人苏轼写道“风起,雪飞炎海变清凉”,许多人的眼里,积雪就是冬日而至的象征。但在科研人员的眼里,雪包含着更多的秘密。

积雪被认为是打开气候变化和水资源等领域研究秘密的钥匙。对积雪特性的地面调查,将为积雪遥感反演和积雪类型划分提供可靠的全面的积雪特性信息,更好地服务于气候变化、水资源调查以及积雪灾害预报等行业应用。


      2018年1月至2月,由中国科学院新疆生态与地理研究所、西北大学、南京大学等单位组成的科技部科技基础资源调查专项中国积雪特性及分布调查2号线-天山雪岭科考队伍分两次在积雪的积累期和稳定期进行对环中天山地区积雪区域的积雪特征勘察工作。

在新疆生地所李兰海研究员的带领下,11位科考人员从乌鲁木齐出发,环绕赛里木湖,横跨伊犁草原、巴音布鲁克草原,翻越艾肯达坂、察汗诺儿达坂,穿越伊犁河谷,途径18市、县,每次行程2400余公里,完成了中天山环线的积雪特性及分布调查任务。

积雪特性地面调查是通过点、线、面的方式收集积雪区积雪样本,并在现场测定积雪的物理特性,同时对沿线雪崩和风吹雪(风吹雪是一种由气流挟带起分散的雪粒在近地面运行的多相流的天气现象,又称风雪流)进行调查。考察期间,科考人员依据各个地区的主要地貌特征进行对积雪特性勘测样点选择,样点选择地分布在农田地、沙丘、草地、林地,以及裸地等不同的下垫面地带。

测量的积雪特性参数主要有雪深、雪密度、雪湿度、积雪表面硬度、雪层温度、雪表反照率、雪晶体粒径、雪晶体形态等。其中对于典型地貌区域需要进行样方测量,研究人员必须在零下几十摄氏度的环境中徒步,每隔50米对样方的积雪内取样测量,累计行程长达4公里,对研究人员的体力和耐寒力都是极大的考验。


 

积雪样方采样和观测


      初步调查发现,在积雪累积期,最大雪深出现在巩乃斯河谷地区,平均雪深超过45cm。不同地形地貌条件下,积雪表面雪晶体的形态和粒径呈现面明显差异,河谷林地的雪表面主要由表霜雪晶(SH)体构成,直径为3mm~10mm;沙丘和农田地带雪表面主要由碎化雪晶体(DF)和多面体雪晶(FC)构成,直径为0.5mm至2mm;巴音布鲁克沼泽地带雪表面主要由大粒径的雪绒花构成。


巴音布鲁克沼泽地带的雪绒花


       通过对积雪各项参数的测量,科考人员了解了更多积雪的秘密。比如,雪深和积雪密度的测量数据,让科考人员能够有效评估区域积雪资源;雪表面积雪形态和粒径的观测数据,可以为积雪遥感提供验证和研究参数,从而更加准确地评估区域水资源和气候变化;雪表硬度是风吹雪灾害关键指标,风吹雪越严重的地区积雪表面硬度越高,调查发现风吹雪严重的艾肯达坂上积雪的表面硬度超过106pa。

野外的勘察工作已经完成,但是中国积雪特性及分布调查研究工作还在继续。目前,研究团队正在通过对现场积雪的物理特性的测定,对采集回来的数据进行专业化分析,制作相应的数据模型,完善积雪方面的科学信息。研究团队希望能通过积雪相关的研究,为中国地区积雪遥感反演和积雪类型划分提供可靠的、全面的积雪特性信息,更好地服务于气候变化、水资源调查以及积雪灾害预报等行业。

最后,与大家分享一下科研团队的工作场景。科考人员每天要对抗野外寒冷的天气,在厚厚的积雪中艰难跋涉,同时还要应对各种测量仪器因为低温而“罢工”等问题。但是每位队员都饱含热情,克服了种种困难,收集到了大量珍贵的资料。


 

农田积雪物理特征测量


 

积雪密度测量


积雪剖面温度的测量


G218雪崩特征参数的测量


显微镜下的碎化雪晶体(DF


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