【摘要】：可溶性有機(jī)碳(DOC)是大氣氣溶膠的重要組成部分,并在全球碳循環(huán)中產(chǎn)生重要作用。大氣中的DOC不僅可以影響云的反照率,增加云凝結(jié)核的濃度,還能對降水的PH值、能見度和光化學(xué)過程產(chǎn)生影響。降水對大氣中DOC的沖刷是一種重要的濕沉降,研究大氣降水中DOC的含量及來源是了解大氣DOC的重要途徑。DOC具有強(qiáng)烈的吸光性,雪冰中DOC等污染物的富集可以降低表層雪冰的反照率從而加速冰川的消融,研究冰川雪冰中DOC的分布特征對于研究冰川變化具有重要作用。玉龍雪山地區(qū)地處青藏高原東南部,橫斷山南部,地理位置特殊,為夏季西南季風(fēng)與東南季風(fēng)的交匯地帶,氣候條件復(fù)雜多變。分布于該地區(qū)的冰川及大氣降水對氣候環(huán)境變化有敏感響應(yīng),研究該區(qū)域的DOC沉降具有較高的科學(xué)價值和現(xiàn)實(shí)意義。本研究于2014年季風(fēng)期(6-9月)進(jìn)行,選取麗江市、甘海子盆地、索道上部站、龍蟠鄉(xiāng)與大具鄉(xiāng)等五個研究點(diǎn),共采集降水樣品129個;選取玉龍雪山白水河冰川,采集雪冰包括表層冰、冰融水、表層雪、雪融水、冰湖及雪坑等樣品共77個,以此來研究麗江玉龍雪山地區(qū)降水與白水河冰川中可溶性有機(jī)碳(DOC)的分布變化特征。研究中分析了降水中DOC含量的時空變化特征,結(jié)合主成分分析及后向軌跡方法進(jìn)行降水中DOC來源解析,并計(jì)算其沉降通量。同時,針對不同類型雪冰DOC含量比較分析,探究DOC在雪坑中的垂直分布及在表層冰中的海拔分布,進(jìn)而來探討DOC、降水及冰川的相互影響,以此來評估麗江玉龍雪山地區(qū)降水與雪冰中可溶性有機(jī)碳的變化特征。其研究結(jié)果如下:(1)空間尺度上,降水中DOC的含量在龍蟠鄉(xiāng)達(dá)到最大值,其次為索道上部站和大具鄉(xiāng),甘海子和麗江市的含量較小。龍蟠鄉(xiāng)降水中DOC含量最高與該地區(qū)特殊的峽谷地形、高負(fù)荷的交通運(yùn)輸及頻繁的農(nóng)業(yè)活動有關(guān),而較大的山谷風(fēng)是索道上部站的降水DOC濃度高的主要因素。相對干熱的氣候與頻繁的農(nóng)業(yè)活動導(dǎo)致了大具鄉(xiāng)地區(qū)降水DOC含量偏高。(2)時間尺度上,針對龍蟠地區(qū)DOC變化的時間序列分析,DOC濃度的變化范圍為0.53-1.29mg L~(-1),并隨時間逐漸減小,這與DOC自身的光化學(xué)特征和雨水的沖刷作用有關(guān)。針對五個研究區(qū)降水中的DOC及化學(xué)離子(Na~+,NH_4~+,K~+,Cl~-,Ca~(2+),Mg~(2+),SO_4~(2-)和NO_3~-)研究,基于主成分分析(PCA)結(jié)果表明,DOC與SO_4~(2-),NO_3~-具有相似的來源,為人類活動(農(nóng)業(yè)與旅游業(yè))所導(dǎo)致的;基于時間推移的后向軌跡分析,定量的說明了玉龍雪山地區(qū)氣團(tuán)主要來源于四個方向,其中西南方向(46%)為玉龍雪山地區(qū)的氣團(tuán)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)闹饕獊碓?該類氣團(tuán)降水中DOC含量達(dá)到1.25±0.56 mg C/L。同時,將單次降水的沉降通量進(jìn)行累加,估算了玉龍雪山地區(qū)的降水DOC沉降通量為1.99 g C m~(-2) year~(-1)。(3)針對七種類型雪冰中DOC含量的分布進(jìn)行分析,新降雪中DOC的含量最大,其次為冰湖,表層雪、雪融水和表層冰的含量相對較接近,最小值出現(xiàn)在雪坑和冰融水中。降雪對大氣中污染物的聚集作用致使新降雪的DOC含量達(dá)到最高,且冰川的快速消融及DOC的光化學(xué)性質(zhì)使得雪中的含量明顯高于冰中的含量。在垂直變化上,雪坑中DOC的深度變化情況基本與離子的深度變化一致,含量相對較高的深度為雪坑內(nèi)的污化層�；谥鞒煞址治龅慕Y(jié)果表明,雪冰中DOC的主要來源為人類活動所造成的污染。在海拔高度上,表層冰中DOC空間趨勢在4650-4675米含量達(dá)到最高,這與坡度坡向、冰川消融狀況有一定的關(guān)系。(4)降水與冰川的相互作用主要體現(xiàn)為:冰川所形成的冷島效應(yīng)可以形成局地小氣候,促進(jìn)冰川區(qū)降水的形成;而消融期的液態(tài)降水能夠向冰川傳遞熱量(1.45 W/m~2)可以加速冰川的消融。DOC的強(qiáng)烈吸光性能夠增加冰川對太陽輻射的吸收,從而加速冰川消融。同時,本研究填補(bǔ)了玉龍雪山地區(qū)大氣降水DOC的研究空白,進(jìn)一步完善了研究區(qū)內(nèi)大氣沉降和對冰川消融影響的研究,為進(jìn)一步研究區(qū)域性人類活動與環(huán)境變化情況提供依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P343.6
【圖文】：

研究區(qū)域及采樣點(diǎn)分布圖

982年至2016年白水河冰川末端退縮圖（據(jù)朱國才，1982年拍攝）

【參考文獻(xiàn)】

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