建设历程
1980年开始,在新疆阿尔泰山地区开展长期科学研究,积累了丰富的科研成果。2011年,在喀纳斯建立了“阿尔泰山冰川积雪与环境观测研究站”,并陆续建成友谊峰冰川观测场、喀纳斯湖积雪径流观测场和布尔津河下游水文气象观测场,系统开展布尔津河流域的观测研究。2015年,阿尔泰山站启动基建工作,包括综合科研楼、站区绿化及国家标准气象观测场。2016年,西北研究院与阿勒泰地区吉木乃县政府合作,成立阿尔泰山冰冻圈科学与可持续发展综合观测研究站(以下简称“阿尔泰山站”)。
目前,阿尔泰山站已形成以冰冻圈科学为核心、水资源为主线,覆盖山区-绿洲-沙漠的观测研究与后勤保障体系,持续为区域生态与经济发展提供科学依据。
基本情况
阿尔泰山站由吉木乃基本站和喀纳斯分站两部分组成。吉木乃基本站(85.86°E, 47.44°N)坐落于新疆阿勒泰地区吉木乃县,地处阿尔泰山南麓,北濒额尔齐斯河,毗邻中-哈吉木乃口岸,与哈萨克斯坦接壤的边境线长达141公里。
喀纳斯分站位于喀纳斯国家级自然保护区内,地处喀纳斯湖一道湾南岸,与吉木乃基本站的直线距离约为200公里。喀纳斯地区拥有我国纬度最高、末端海拔最低的冰川作用区,常年受西风气流影响,冬季积雪丰富,其冰川积雪径流是额尔齐斯河的主要水源之一。
图1 阿尔泰山站地里位置
图2 吉木乃基本站(左图);喀纳斯分站(右图)
阿尔泰山站目前已构建并逐步完善了“两站三区”的观测网络体系。在萨吾尔山区,有两条监测冰川,分别为木斯岛冰川和乌拉斯特冰川。围绕冰川监测塔,已建成一套高纬度、低海拔的冰川-气象-水文综合观测系统,为冰川变化及其环境影响研究提供了重要数据支持。
在喀纳斯地区,监测冰川包括喀纳斯冰川和布尔津18号冰川。该区域已建立了西风气候、冰川积雪及生态学综合观测系统,全面监测冰川积雪动态及其与气候、生态系统的相互作用。
阿尔泰山站配备了国际领先的冰川观测设备,包括蒸汽钻、冰芯钻机、冰川雷达、3D激光扫描仪、FieldSpec 4双光束光谱观测系统等。此外,还拥有25米冰川监测塔、自动气象站、10米梯度气象站、T-200B固态降水观测系统、选择离子流动管质谱仪、雪枕测量系统、风吹雪特征观测系统、单颗粒黑碳光度计分析测试系统、流速仪和压力式水位计等先进仪器设备,基本实现了对冰冻圈全要素的观测能力。
目前,阿尔泰山站的常规观测项目涵盖7个学科方向,近40个观测条目。所有观测工作均严格按照相关规范要求进行,确保数据的准确性和可靠性,为冰冻圈科学研究提供了坚实的数据基础。
图3 阿尔泰山站“两站三区”观测网络体系
图4 25米冰川监测塔
图5 高纬度、低海拔冰川-气象-水文综合观测系统
图6 喀纳斯:西风气候、冰川积雪、生态学观测系统
台站定位
阿尔泰山站以冰冻圈基础及应用基础研究为核心,主要功能包括以下三个方面:(1)建立并维护阿尔泰山地区冰冻圈综合观测网络,为区域冰冻圈研究提供长期、系统的科学数据;(2)承担或参与国家及地方相关科研项目,为各类科研任务提供数据支持、技术保障及后勤服务平台;(3)为地方经济发展提供科技支撑,组织专家论坛,提供政府决策咨询,并积极参与国际相关论坛及活动,促进学术交流与合作。
阿尔泰山站的建立进一步完善了我国冰冻圈监测体系,填补了我国在高纬度、低海拔冰川观测研究领域的空白,显著提升了积雪观测研究能力等。同时,该站拓展并深化了冰冻圈与可持续发展的研究领域,为寒区、旱区科学综合研究提供了重要的实验平台,也为高校学生实习与科研实践提供了优质的野外基地。
研究方向
阿尔泰山站的研究方向包括冰冻圈过程和机理,冰冻圈与其它圈层相互作用和冰冻圈与可持续发展等三大方向。
(1)冰冻圈过程和机理:冰冻圈监测冰冻圈变化过程和机理和冰冻圈变化模拟预测。
(2)冰冻圈与其它圈层相互作用:冰冻圈的水资源和生态效应 冰冻圈与气候模拟和冰冻圈变化的适应对策。
(3)冰冻圈与可持续发展:冰冻圈过程与水资源服务冰冻圈过程及其人文服务冰冻圈过程与生态服务和冻土的工程服务功能。