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冰川的物质平衡是指一段时间内冰川的收入和支出量。冰川物质平衡是水热等气候因素对冰川综合作用的结果,其动态变化直接影响到冰川规模和径流变化。冰川的物质平衡是联结冰川规模波动与气候变化的关键因子,冰川物质平衡变化是冰川对气候变化的直接反应。开展冰川区物质平衡的观测与模拟,进行物质平衡与气候要素关系的相关研究及对其模拟,从而揭示出冰川区的消融机理和水循环规律,为其所在区域的水资源的调查和评估提供科学依据。2008年夏季,中国科学院天山冰川观测试验站科研人员对天山托木尔峰地区青冰滩72号冰川进行了大规模综合性的野外科考活动,获得了2008年7月30日至8月31日期间的冰川消融区的实测气象资料(包括气温、降水、风速、风向等)和物质平衡数据。在青冰滩72号冰川海拔3760~3964米区间的冰舌段,进行了短期的冰面消融观测。青冰滩冰川区暖期短,冰面消融相对集中。观测期内,冰面的纯消融量达到了732.5~1575mm水层,日平均消融深度在28.2~52.5mm之间,推算冰舌区的年消融深度不低于1700~2000mm,比青藏高原内部的冰川消融强烈的多。最大的消融量出现在8月1-4日,平均消融深度达到197.6mm;在海拔3760m处,平均消融深度达到了400mm。冰面消融随着海拔的上升而减小,日平均消融梯度:在裸露冰区为0.07~1.63mm·10m-1;在表碛覆盖区,消融梯度为0.37~9.46mm·10m-1,其变化程度远远大于裸露冰区。与其它冰川相比较,该冰川的消融量还是比较大的。整理气象方面资料得出:日平均气温波动较大的日子总是出现降水前后;降水前后温度的变化值比较大,从而造成了较大的气温波动。高温低湿天气与低温高湿天气间隔出现,低温高湿天气持续一段时间后紧接着是高温低湿天气,随后又是低温高湿天气,这说明气温与相对湿度呈反相关的关系。气温日变化出现一个峰值,最高值出现在18:00左右,符合近地层的气温日变化特征;气温随太阳辐射平衡的变化而变化,每天内有一个最高值,一般出现在午后,最低值出现在日出前后。冰川的日平均相对湿度为65.01%,相对湿度的日变化呈双峰型,与气温日变化呈反相关关系,最大和最小的相对湿度出现在凌晨5:00点和中午12:00点左右。冰川海拔3950m以下河谷发育,具有明显的山谷形态,局地环流——山谷风较为发育。结合海拔3950m处的物质平衡数据和气象要素资料,本研究将这些数据与资料相结合,对它们的关系进行了分析。分析结果表明:本研究时段内,冰川日平均气温在0℃以上的天数达到了96%,冰川基本上处于消融状态;降水前后伴随的气温变化幅度大。根据冰川实测的物质平衡和气温数据,对两者进行了线性回归分析,回归系数达到了0.631。说明在消融期内,物质平衡和气温之间的关系还是比较密切的。由于冰川的制冷作用,导致温度对冰川的消融并不是直接迅速的反馈,冰川本身吸收的太阳热量,一部分用于使冰川自身升温,另一部分作用于冰川的消融。冰川表碛的厚度也会在一定程度上影响冰川的消融。利用灰熵关联分析,对物质平衡和降水之间的关系进行了分析,得出它们之间的关联度系数为0.497。不同季节内的降水对本季节物质平衡的影响程度是不同。本研究时段内的降水与物质平衡呈正关联。温度和降水的变化共同影响着冰川物质平衡的变化过程,温度在气候变化过程中对冰川物质平衡起主导作用。基于DEM的度日模型是在冰川传统研究的基础之上,很好的利用了地理信息技术,是研究物质平衡演化规律的理想方法和途径,代表了度日模型的最新应用方向。本研究利用DEM数据对所需参数进行分布式的异化;利用已经滤定好的参数,计算了1988/08-2003/08时段内的物质平衡,模拟值和观测值之间的相关系数达到了0.98。