阿尔泰山南麓是中国主要积雪分布区,积雪作为重要的淡水资源,对农业灌溉及河流补给发挥着重要作用。随着全球变暖趋势日益加剧,该地区正呈现出积雪范围缩减、消融期提前的变化趋势,积雪的加速消融进一步引起地表径流增加,造成融雪性洪水频发,对当地人民生活和经济社会发展造成严重威胁。
除受区域气候变化影响外,积雪中吸光性杂质,如黑碳、有机碳,矿物粉尘等,也对积雪变化发挥着重要作用,可通过降低积雪反照率,改变直接辐射强迫,加剧积雪消融,对区域水文循环和水资源安全等产生重要影响。
中国科学院西北生态环境资源研究院(简称西北研究院)康世昌研究员团队针对以上科学问题,依托阿尔泰山库威积雪站开展了两年的连续采样监测,对该区域吸光性杂质的分布和富集过程、影响及来源开展了相关研究。
结果表明,雪表黑碳、有机碳和矿物粉尘的平均含量分别为2787±2334 ng g-1、6130±6127 ng g-1和70.03±62.59 μg g-1。不同于冰川上吸光性杂质显著的淋溶过程,积雪中吸光性杂质的再分布主要表现为在雪表的富集,且在消融期该过程表现更为强烈。基于SNICAR模型模拟表明,黑碳对阿尔泰山南麓积雪反照率降低和辐射强迫的影响占主导地位,且在春季影响更为显著。
该研究成果以Continuously observed light absorbing impurities in snow cover over the southern Altai Mts. in China: Concentrations, impacts and potential sources为题发表于国际环境科学一流期刊Environmental Pollution上。
西北研究院助理研究员钟歆玥为第一作者,康世昌研究员为通讯作者。该成果获国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项、中国科学院前沿科学重点研究项目、科技基础资源调查专项、冰冻圈科学国家重点实验室基金等联合资助。