为了确保春季播种安全,有必要开展播种期地温的监测和冻土融化深度预报业务。利用新疆农八师冻土气象观测资料,运用相关系数和线性回归方法,分析冻土特征及融化过程中地温变化、深度变化规律,建立春季冻土融化预报模型。结果表明,新疆农八师垦区稳定冻土期在11月中旬至翌年3月下旬,冻土最大深度呈逐年变浅趋势,倾向率为-5.4 cm/10 a;冻土结冻日期推后,倾向率为2.0 d/10 a;冻土化通日期提前,倾向率为-1.5 d/10 a。冻土融化期在3月中旬至4月上旬,冻土融化速率在3.1~4.0 cm/d之间。春季地温与平均气温、冻土融化深度与正积温具有显著的正相关,以此建立了相应的预报模型。10 cm地温预报模型历史回代准确率在96%以上,冻土融化深度预报模型历史回代准确率在94%以上。通过模型可以开展春季地温和土壤融化预报业务。
基于中天山腹地G218线那拉提至巴仑台公路工程,通过地质调绘、挖探、工程钻探、电法测试、地质雷达检测、地温监测、取样试验等勘察手段,查明了区域地层岩性、冻土类型及分布规律,通过对冻土纵横向分布情况、冻土级别、冻胀性等指标进行分析研究,提出针对季节性冻土和多年冻土的路基设计原则及处理方案,为路线方案的确定提供了有力保证。
利用新疆生产建设兵团第八师当地1962—2018年气候资料,分析冻土冻结始期、融通期、持续期和冻土最大深度变化趋势及和气候因子的关系。结果表明,新疆农八师垦区季节性冻土稳定期在11月至翌年3月,最深冻土出现在2月中上旬;冻结始期倾向率为1.12 d/10年,线性推后约6 d;融通期倾向率为-1.42 d/10年,线性提前约8 d;持续期倾向率为-1.36 cm/10年,线性缩短约8 d;冻土最大深度倾向率为-8.09 cm/10年,线性变浅46 cm。冻土最大深度变化与同期气温、降水、积雪深度显著相关,11月至翌年3月气温每升高1℃,冻土层变浅4.0 cm左右;降水量每增加10 mm,冻土层变浅约2.5 cm;1月积雪深度每增加1 cm,冻土层变浅约0.7 cm。季节性冻土层逐渐变浅、冻土期缩短与气候变暖有直接关系。
不同的覆盖条件下,季节冻土的特征会存在差异。为了分析积雪与森林/草地覆盖条件下季节冻土的特征,在新疆天山西部巩乃斯河上游的中国科学院天山积雪雪崩研究站的实验场地监测了森林-积雪,草地-积雪,以及草地覆盖条件下季节冻土的冻结深度,并对有无积雪覆盖条件下季节冻土发育过程中的土壤温度和土壤含水量进行了跟踪测量。结果表明:森林-积雪覆盖条件下季节冻土的冻结深度最浅,草地-积雪覆盖条件下次之,草地覆盖条件下最深。积雪的存在可以改变季节冻土的冻结深度,还会影响土壤温度和土壤含水量变化。在季节冻土的发育阶段,积雪的隔热作用使得有积雪覆盖条件下土壤温度和土壤含水量较高;在积雪消融阶段,由于积雪融水的补给,土壤含水量也相应地增加,积雪消失后由于蒸发的存在导致土壤含水量减少。
基于2000-2014年新疆伊犁地区不同海拔区域观测的冻融期内的冻土、积雪和气象数据,应用相关性分析和回归分析方法,分析该地区季节冻土沿海拔的分布规律,以及气温、积雪对季节冻土特征的影响。结果表明:伊犁地区表层土壤存在着每年11月份开始结冻,于次年4月份完全融化的周期性变化。每个周期内土壤冻结时长随海拔以4d·(100m)-1的趋势增加,土壤最大冻结深度随海拔以3.9cm·(100m)-1的趋势增加。土壤冻结时长与冻结期的平均气温具有显著负相关关系,相关系数为-0.98(P<0.05)。土壤冻结日数与积雪覆盖历时呈正相关关系,土壤的最大冻结深度与最大雪深呈负相关关系。随着海拔升高,温度递减,导致伊犁地区土壤最大冻结深度和土壤冻结日数整体呈现增加趋势。但在海拔相对较高的地区,由于相对较厚积雪的影响,出现土壤最大冻结深度随海拔升高而减小的反常现象。研究结果可为新疆伊犁地区季节冻土的分布对气候变化的响应研究提供支持,帮助研究区域生态规划和水资源管理,为农业发展制定适应气候变化对策。
冻土是新疆公路工程建设中的常见难题,为简化冻土分类的程序、提高分类效率,对新疆不同类型冻土的分布特征进行了调查,并对影响冻土特性的气候因素和地质环境因素进行了分析研究,在此基础上,分别以冻土含冰量、凝冰特征、冻土温度状况、热稳定性、融沉特性、海拔高度等参数对冻土进行了分类,建立了新疆典型高山冻土类型评判指标体系,并提出了新疆典型高山冻土类型快速评判方法、评判标准及快速评判流程,最后给出了新疆冻土快速评判技术的适用范围。研究结果可为冻土区修筑公路构造物过程中快速准确判断冻土类型提供参考。
利用1960-2015年新疆塔什库尔干河谷季节性冻土的冻结始日、冻结终日、年冻结日数、年累积冻土厚度、最大冻土深度等特征指标资料,采用气候倾向率、气候突变、气候变化趋势的持续性等方法,分析近56 a该地区季节性冻土的年际、年代际变化特征。研究发现:(1)在全球变暖的背景下,1960-2015年新疆塔什库尔干河谷气温变化亦呈上升趋势,升温趋势的持续性较强,升温幅度0.03℃·a-1、0.29℃·(10 a)-1、0.74℃·(30 a)-1。(2)在1960-2015年期间,该地区季节性冻土呈退化趋势,具体表现为;冻结始日推迟,冻结终日提前,年冻结日数减少,年累积冻土厚度减小,最大冻土深度减小。(3)在1960-2015年期间,该地区季节性冻土持续退化趋势持续性强。(4)1960-2015年新疆塔什库尔干河谷季节性冻土对气温变暖的具体响应呈现为退化状态。(5)按气候升温率Gt;0.034~0.046℃·a-1计算,在气候变暖背景下,该地区季节性冻土到2050年(较2000年)的冻结始日将推迟12~15...
哈神公路是我国西部边防公路体系的重要组成部分,其桥涵病害表现为涵台、涵底、八字墙开裂倾斜等,主要由冻土产生。具体分析桥涵病害产生的成因,在此基础上提出具体的防治措施和改进建议。
本项目旨在通过广泛调查新疆各区域气候特征,研究近年来气候变暖造成对建筑工程的影响,确定符合新疆气候特点,满足工程建设项目建筑节能、采暖空调通风、城镇规划、建筑结构等专业设计、施工的相关建筑气象参数;并以采暖度日数(HDD18)结合空调度日数(CDD26)为依据,形成新疆建筑气候子分区图(表)。通过建立各建筑气象参数统计计算的数学模型,对新疆83个气象台站近30年原始观测数据进行统计加工和数值比对,准确分析建筑热环境性能及其能耗需要代表当地平均气候状况的逐时典型气象年数据,以各县市城镇气象观测站点地理位置、气压、气温、采暖期、相对湿度、风、降水量、日照、地温、冻土、天气现象等气象要素为主线,构建逐时典型气象年建筑气象参数基础数据集。以满足新疆城镇规划、环境评价、市政建设、节能减排以及工程建设勘察、设计、科学实验以及可行性报告等文件编制提供服务。
2014-01植物多酚是水溶性植物次生代谢产物,其独特酚基可多方面保护人类健康。新疆药材因受气候环境影响,多酚含量明显较高,其研究和开发有利于新疆传统医药的特色发展。由于植物多酚分子间的化学结构和性质极其相似,分离纯化为单体非常困难且提取成本很高,是当前植物多酚化学的主要挑战。本课题利用分子印迹聚合物(MIP)对目标分子具有特异选择性,可以其为模板量身定做的特性,并结合整体柱渗透性好可高流速下进行分离的优点,首次以安石榴苷等十个单体化合物为模板,从MIP的材质、聚合方法及聚合物组成等三个方面,制备具有拉链型、金属离子枢纽型、大分子拥挤试剂协助型、功能单体与交联剂二合一型及β-环糊精型的MIP整体柱,考察这些新型MIP的选择性吸附能力,表征其吸附动力学及热力学性质,探索聚合参数对MIP整体柱结构及性能影响的规律,以此为基础发展对新疆特色药材药效组分选择性分离提纯的新方法,为植物多酚化学的研究提供新的思路。
2014-01