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格尔木站

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2013年格尔木站工作进展

时间:  2014-08-19 15:32  点击:   次
    格尔木站2013年度的野外工作主要集中在阿尔金山地区、可可西里卓乃湖地区和高原多年冻土分布北界西大滩地区,具体调查情况如下:
    1、在青藏高原地区布设的地温观测孔进行仪器维护和数据观测,并在可可西里卓乃湖地区和阿尔金阿雅克湖地区架设两套自动气象站
    2013年5月30日科技部基础性工作专项“青藏高原多年冻土本底调查”(2008fy110200)项目野外考察队完成预定的考察任务顺利返回兰州。考察队途经甘肃、青海、新疆、西藏四省(自治区),深入青海可可西里自然保护区、新疆阿尔金山自然保护区和西藏羌塘自然保护区腹地无人区,累计里程15 000 km,野外考察时间70天。
 
 
此次野外考察线路图
    2013年4月10日—14日,考察队由青藏公路沿线五道梁附近向西进入可可西里腹地无人区,在计划长期观测的钻孔安装了自动数采仪,并在距公路以西150km的卓乃湖南岸、海拔高度约4800m的多年冻土监测钻孔附近架设了一套15m梯度自动气象站。
 
 
15m气象塔架设
    考察队员克服了大风、低温及高寒缺氧等不利因素,对去年布设的10个多年冻土地温钻孔进行观测,在重点计划长期监测的两个地温孔分别安装了两台自动数采设备,正式开始了多年冻土与相关气候要素的长期自动监测。由于目前可可西里地区的日均气温仍在-10℃以下,天冷地冻,常规塔基建筑方法不能实施,因此,气象塔的建立是先打钻孔,然后再在钻孔中置入预先加工好的钢管作为塔基,最后在钢管上固定气象塔,整个气象站的安装共布设了10个钻孔深度共计43m,施工过程困难重重。卓乃湖南岸气象站的架设,填补了可可西里无人区无高质量连续气象观测资料监测的空白,可以为羌塘高原腹地多年冻土与气候变化等相关科学研究的开展提供宝贵的第一手资料。
 
 
太阳能板安装 
    2013年4月18日—24日考察队由315国道若羌依吞布拉克镇附近向西南进入阿尔金自然保护区,在距公路约220km的阿雅克库木湖西南岸(海拔高度约4400m)的多年冻土监测钻孔附近架设了一套15m梯度自动气象站,并对去年布设的10个多年冻土地温钻孔进行了观测。
 
 
架设完成的气象塔
 
 
地温观测现场
    2013年的野外考察对项目开展以来2009年到2012年间布设的所有冻土地温监测孔进行全面观测,除去部分被破坏钻孔,总计对71个钻孔地温进行观测,其中包括可可西里地区10个、阿尔金地区12个、西昆仑地区27个、改则地区16个和温泉地区6个。观测工作进行同时对布设在这些地区的气象观测仪器和数据采集仪器进行电池更换和仪器维护,获取了大量青藏高原腹地无人区气象和冻土资料,为项目今后开展多年冻土制图和多年冻土变化研究提供帮助。
 
 
地温监测
    建成的卓乃湖气象站和阿牙克湖气象站主要监测内容包括:0-15m深度地温梯度、浅层土壤3层热通量(5、10和20cm)、辐射四分量、光合有效辐射、雪深、地表降雨/雪量、地面红外辐射温度、4层(2m、4m、10m和15m)风温湿梯度。气象观测站与先前布设的地温监测孔构成一套完整的多年冻土区地气观测系统。
 
 
架设完成后的卓乃湖气象站(左)和阿牙克湖气象站(右)
 
 
雨量筒故障排查
    2、土壤及其相关生态监测
    5-10月份对西大滩、五道梁、北麓河等3个区域5个观测样地进行每一月一次的土壤呼吸、群落呼吸和土壤含碳温室气体浓度的常规监测,以了解不同生态系统土壤在生长季节的碳通量组成和动态变化过程。
    7月份进行了li-cor8100土壤呼吸仪和west土壤呼吸观测系统的野外对比监测实验,以分析其在在青藏高原多年冻土区适用性,结果显示:wset土壤呼吸监测系统虽然可以监测5种指标,但除co2之外,其他指标精度较差,在野外基本监测不出自然生态系统正常通量;就监测co2通量而言,存在野外携带不便、仪器设计存在不合理、监测结果容易出现误差等缺点,不适合在野外进行便携式、移动性监测。
    4-11月份,对青藏公路沿线西大滩高寒草地、昆仑山垭口的荒漠草原地区、北麓河的草原和沼泽草甸地区进行了每月一次的土壤样品采集工作。采回样品带回格尔木站实验室进行微生物培养实验,以了解多年冻土区土壤中可培养微生物的动态;此外,部分样品经过风干过筛后,测定土壤碳、氮含量及部分理化特征,以了解不同植被类型下土壤碳、氮的分布情况及影响因素。土壤酶活性的测定待测。该监测工作有助于了解多年冻土区土壤微生物数量和活性以及土壤碳、氮含量的季节动态变化特征,从而为多年冻土区的土壤地球化学循环过程的研究提供资料。对楚玛尔河的河水进行每月一次的采样,样品经过初步处理后,冷冻保存,计划对其中溶解性有机碳、颗粒有机碳及河水中其他离子进行测定,开展多年冻土区河流对多年冻土区碳及相关物质输移方面的研究。
    3、军区边防天文点哨所附近的冻土考察
    2013年10月17日至10月24日,受南疆军区边防十三团委托,到该团防区天文点哨所开展野外科学考察,此次野外考察由王武和刘广岳负责,主要任务是查清西昆仑地区天文点哨所取水井附近多年冻土层厚度,野外考察时间8天。完成瞬变电磁剖面1条,总测点数15个,剖面总长300米。所有测点都分布于河床河滩地区。
 
 
天文点哨所
    天文点哨所位于中印边界14公里处,平均海拔在5000m以上,属于高寒荒漠景观,为了解决边防连的生活用水问题,边防团于2012年钻取水井139m,当年正常使用,由于断电的原因,加上多年冻土层和当地极端气温的影响,导致冬天该井冻结无法使用。经现场测量,钻孔和甭管里面均冻结成冰,离地表10cm-20cm。为了解决这一问题,必须先了解取水井附近多年冻土层的厚度,因此我们于取水井附近布置一条测线。
 
 
冻结的取水井
    分析钻孔附件测点不同深度上电阻率的变化率。根据该图,电阻率变率发生变化的深度为53m。可以初步判断该测点多年冻土下限深度约为53m。
 
 
钻孔附近电阻率变化率曲线
    分析取水井附近的某剖面电阻率剖面图,由该图我们可以看到,由于测线位于河床河滩地区,受河流影响较大,多年冻土的赋存条件较为复杂,电阻率变化相对较大,但这种变化并没有对多年冻土下限的深度造成太大影响。结合电阻率变化曲线,从图中可以看出,多年冻土层下限深度为40—60m。
 
 
天文点剖面电阻率拟断面图(点距20m)
 

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