云对冰川消融影响评估的新进展
2018年01月30日
作者：西北研究院 （中国科学院西北生态环境资源研究院）
来源：黄巧
云在高山冰川区发育频繁。云可以吸收和反射太阳短波辐射，同时又可以向下发射长波辐射。研究表明，太阳短波辐射是青藏高原冰川的主要能量来源，净长波辐射又是能量的主要支出。那么云的这种“自相矛盾”的辐射影响机制到底对冰川产生怎样的影响？
围绕这一问题，由中国科学院西北生态环境资源研究院（筹）冰冻圈科学国家重点实验室，青藏高原科学卓越创新中心康世昌团队，在祁连山西段老虎沟12号冰川展开了观测和研究。近期，该研究成果以“Effects of clouds on surface melting of Laohugou Glacier No. 12, Western Qilian Mountains, China”为题发表于冰川领域期刊《Journal of Glaciology》。
研究发现，如果将大气中的云量（NL）界定在0-1之间，则老虎沟12号冰川区的年平均云量为0.35左右，夏季（5-9月）平均云量为0.45左右。大气中的水汽和其他成分可以反射、散射和吸收18%的大气层顶的太阳短波辐射，而由于云的发育，太阳短波辐射被减弱了12%。在冰川消融期，云对短波辐射的减弱要远远大于来自云的长波辐射（图1）。由于能量来源的减小，随着云量的增加空气温度随之降低，从而使通过感热输入到冰川的能量减少（图2）。实测的冰川物质平衡资料也证实了云的发育减小了冰川的消融速率（图3）。该工作为进一步准确评估冰川对气候变化的响应提供了思路，其中云对冰川消融有不可忽视的影响。
该工作得到祁连山冰川与生态环境综合观测研究站大力支持。获得中科院重点部署项目（KJZD-EW-G03-04）和国家自然科学基金（41721091,41401074）的资助。
论文链接：https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-glaciology/article/effects-of-clouds-on-surface-melting-of-laohugou-glacier-no-12-western-qilian-mountains-china/1B7F363013D0A64593AAF88F47C4CD87
图1. 老虎沟12号冰川的海拔5040m （AWS1）、4550m（AWS2）和4200m（AWS3）处，云对入射短波辐射（红线）、长波辐射（蓝线）以及净辐射（黑线）的影响
图2. 老虎沟12号冰川的海拔5040m （AWS1）、4550m（AWS2）处，在消融季5-9月晴天（NL <0.2）、多云（0.2< NL <0.8）和阴天（NL >0.8）的月平均感热（SE）、潜热（LE）以及感热和潜热之和（SE+LE）
图3.老虎沟12号冰川的海拔5040m （AWS1）、4550m（AWS2）处，在消融季5-9月晴天（NL <0.2）、多云（0.2< NL <0.8）和阴天（NL >0.8）测量的日平均物质平衡（mm w.e.）
