念青唐古拉山扎当冰川雪冰中不溶性有机碳含量及其辐射强迫研究

为了研究雪冰中不溶性有机碳(Water-insoluble Organic Carbon,WISOC)的含量及其辐射强迫作用,于2012年7月和8月对青藏高原南部纳木错流域扎当冰川90个表层雪冰样品中WISOC的含量进行了分析,采样期间利用地物光谱仪实地测量了反照率.结果表明,在消融季节(7—8月),扎当冰川表面被裸冰、老雪和新雪覆盖,以上3种消融情形下WISOC的平均含量分别为(1618.4±1236.0)、(432.3±329.7)和(183.7±158.0)ng·g-1,雪冰的融化导致WISOC等吸光性物质在冰川表面的富集,降低了冰川表面反照率.通过SNICAR模型(Snow,Ice,and Aerosol Radiative Modle)敏感性分析表明,3种情形下WISOC降低雪冰表面反照率(贡献率)分别为0.0020(6.8%)、0.0018(7.4%)和0.0010(2.1%),对应的WISOC的辐射强迫分别为1.14、1.34和0.81 W·m-2.平均地,WISOC对辐射强迫的影响超过了黑碳(BC)影响的20%,而在新雪覆盖条件下,WISOC对辐射强迫的影响甚至达到了粉尘影响的72.3%.因此,虽然雪冰中的WISOC的吸光能力相对于BC较弱,但所引起的雪冰表面反照率降低及冰川消融等效应不容忽视.     

青藏高原冰川区可溶性有机碳含量和来源研究

对青藏高原祁连山老虎沟12号冰川、唐古拉山小冬克玛底冰川及珠穆朗玛峰北坡东绒布冰川雪坑样品中可溶性有机碳(DOC)和主要离子的质量浓度进行了分析.结果表明3个雪坑中DOC的平均质量浓度分别为(250.30±157.10)、(216.92±142.82)和(152.50±56.11)μg·L-1,具有从北到南依次减小的空间分布特点.3个雪坑DOC和主要离子质量浓度比例分析表明,唐古拉山冰川区和珠穆朗玛峰冰川区两个雪坑中DOC质量浓度与主要离子总质量浓度相当(DOC质量浓度占DOC与主要离子总质量浓度的比例分别为51%和49%).相应地,祁连山冰川区雪坑由于地理位置和气候条件等因素,受粉尘影响较大,导致Ca2+的质量浓度最高可达5 299.18μg·L-1,DOC所占比例较低(仅占5%).青藏高原冰川区DOC与Ca2+、Mg2+、K+和SO2-4均呈显著正相关.主成分分析(PCA)表明,青藏高原冰川区雪坑DOC主要是自然来源,也有生物质、化石燃料燃烧和农业生产过程等人为排放的贡献.此外,对3个雪坑的碳沉降通量进行了估算,LHG、TGL和ZF这3个雪坑的碳沉降通量分别为189.23、132.76和128.44 mg·(m2·a)-1,这对该地区碳循环的深入认识和研究具有重要意义,同时也有利于冰川变化的研究.     

不同处理方法对降水中污染元素来源评估的不确定性讨论——以西藏拉萨和纳木错为例

在降水元素测试中对降水样品的前处理通常有两种方法:样品直接酸化和过滤后酸化.不同的处理方法会得到不同的结果,并最终影响到对元素来源的解释.为明确这两种处理方法对降水中重金属元素来源评估的影响,本文选取青藏高原的典型城市拉萨市和典型的背景区纳木错,对采集的24个降水样品用上述两种方法进行处理,并对两组样品中的15种金属元素的含量和富集因子进行了对比.结果表明,两个研究点过滤后样品元素含量都显著低于未过滤样品的元素含量,其中拉萨未过滤降水样品中的常量元素Al和Fe的含量分别比过滤后样品中的含量高约50和20倍,表明降水中的Al和Fe主要以颗粒态存在.相应地,典型污染元素如Cu、Zn和Cd等在两种样品中的含量变化相对较小,表明这些元素在降水中主要以溶解态存在.同样地,纳木错降水样品中元素也存在类似的变化特征.由于上述原因,拉萨和纳木错过滤后的降水样品中大部分元素(如Ni、Zn和Cd)的富集因子值高于未过滤样品中的值.因此,对降水样品过滤会导致一些典型污染元素的富集因子值增高,进而高估人类活动对这些元素的贡献.所以,用未过滤的降水样品进行元素富集因子研究得到的结果会更接近实际情形.