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冰川成冰带和雪层剖面特征反映了冰川的基本特性,是冰川学研究的基本内容之一。天山乌鲁木齐河源1号冰川(以下简称1号冰川)的成冰带研究初始于上世纪60年代初,谢自楚等将1号冰川自下而上划分为4个成冰带。1988年,王晓军等发现,由于气候变暖,冰川上部的冷渗浸—重结晶带消失,被渗浸带所取代。因而,在刘潮海等1989年的研究中,将1号冰川划分为3个成冰带。
上世纪90年代中期以来,气温升高给1号冰川带来有观测记录以来最深刻的变化,由此造成冰川成冰带和雪层剖面特征的变化是人们十分关注的问题。本文对近期1号冰川的成冰带进行了研究,重新对其进行了划分;而且通过大量雪坑剖面资料研究并论述了目前1号冰川雪层剖面的层位特征。研究发现,由于气候变暖,剖面特征和成冰带谱有由“冷”向“暖”的转化趋势。同时还发现,1号冰川东支顶部发生了强烈的消融现象,该处已由渗浸带转化为具有消融带水热特征的局部消融区。
此外,通过对1号冰川气溶胶和雪冰样品(2002年12月27日-2004年12月28日)的pH值和电导率分析研究,发现气溶胶中pH值和电导率的季节变化趋势很不明显,两者差异很大,呈反相关关系(r=-0.258)。pH值分别在秋季和冬季呈现出较强和较弱的碱性,电导率分别在秋季和春季达到最大值和最小值。表层雪的pH值和电导率具有明显的季节变化趋势,与本区域的主导山谷风风向NE和ENE密切相关。在春季,由于尘暴发生频率的增加,表层雪的pH值呈现较强碱性,电导率达到最大值;在冬季,由于原生气溶胶向次生气溶胶的转化,pH值呈现较弱碱性,电导率达到最小值。
在后沉积过程中(2003年10月4日-2004年9月8日),不同时期的雪坑中pH值和电导率呈现不同的季节变化特征和淋溶过程,而且它们在雪坑中的淋溶过程受温度的影响较大,受降水的影响较小。电导率的峰值P1进入粒雪冰的时间比与它相对应的大粒径(直径>10μm)微粒浓度的峰值提前40天左右;在有的雪坑中,pH值和电导率的峰值出现在污化层附近,与污化层的位置有较好的一致性,说明污化层对可溶性离子的淋溶作用可能有一定的影响。相关分析表明,Ca2+是影响表层雪中pH值和电导率变化的最主要离子。