全球变暖背景下冰川加速退缩,冰川融水化学组成持续发生改变,山地冰川环境中的溶解态痕量金属既是下游生态系统所需的关键微量营养元素,也可能成为潜在污染物,其释放正受到越来越多关注。然而,目前不同类型冰川系统中痕量金属迁移释放的控制机制仍缺乏系统认识,特别是对山地冰川与极地冰盖的对比研究不足。 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室康世昌研究员团队,开展了全球尺度山地冰川与极地冰盖融水中溶解态痕量金属浓度及迁移特征对比研究。该研究整合了喜马拉雅冰川新的野外观测数据,以及青藏高原、安第斯山、落基山、阿尔卑斯山、格陵兰冰盖和南极冰盖等区域的已发表数据,系统评估了冰川类型对痕量金属释放的控制作用。 研究发现,山地冰川溶解态痕量金属迁移释放能力显著强于极地冰盖,其融水中Zn、Co、Ni、Cd 和 Cu 等元素的浓度明显更高,较全球河流和海洋参考值高出 1 - 2 个数量级,证实山地冰川是更为活跃的溶解态痕量金属释放源。这种差异与山地冰川流域更强的水-岩相互作用、更复杂的岩性组成、更快速的排水系统以及更多新鲜磨蚀反应颗粒密切相关,而极地冰盖则更多受较长的冰下水体停留时间及不同地球化学环境的影响。 研究进一步表明,冰川退缩释放的化学成分对下游生态系统具有双重效应。冰川融水可向贫营养环境输送具有生物学意义的痕量元素,也可能增强潜在有害金属的迁移释放,从而影响下游淡水水质。因此,该研究将冰川地球化学的重要性由单纯的元素迁移问题,拓展到冰冻圈变化与人口密集流域水质安全、生物地球化学过程之间的关联研究,为全球冰川区环境风险评估提供了重要的科学依据。 该成果以Glacier-specific controls on enhanced trace metal mobility across global mountain and polar meltwaters为题,发表在国际期刊 Communications Earth & Environment上。西北研究院博士后Shipika Sundriyal为第一作者,Tanuj Shukla 副研究员为通讯作者。该研究得到甘肃省博士后科研基金的资助。 论文链接:https://doi.org/10.1038/s43247-025-03064-9. 冰川与冰盖融水中痕量金属浓度相对于全球河流和海洋平均浓度的对比 全球尺度下冰川与冰盖融水中痕量金属的迁移释放特征
2026-04-14
北极地区是气候变化的敏感区,同时受人类活动直接干预程度较低,受持久性有机污染物“全球蒸馏效应”影响,该区域成为此类污染物的重要富集区。当前气候变暖导致北极冻土持续退化,而六氯丁二烯(HCBD)作为新型持久性有机污染物,其在北极地区多年冻土中的空间分布特征、赋存总量及迁移机制尚缺乏系统性研究与深入探索。 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室张玉兰研究员团队,在北极阿拉斯加地区开展了多年冻土样品采集与分析,系统揭示了该区域多年冻土中HCBD的赋存特征。研究获取了不同冻土剖面HCBD浓度数据,为深入认识高纬度冰冻圈环境中持久性有机污染物的迁移转化过程提供了重要基础数据。 研究结果显示,阿拉斯加北极多年冻土中HCBD浓度范围为0.0551至2.08 ng/g-dw,平均值为0.43 ± 0.40 ng/g-dw 。值得注意的是,该浓度水平与北极及青藏高原土壤中传统持久性有机污染物(如六氯苯和多氯联苯)的水平相当,甚至略高。基于一级质量平衡模型,研究团队初步估算出阿拉斯加多年冻土表层30cm内储存了约160吨的HCBD。这一数据有力证明,北极多年冻土不仅是全球重要的碳库,同时也是持久性有机污染物的关键储库。 为剖析影响污染物在冻土中保留与迁移的关键驱动因子,研究团队引入了随机森林模型进行归因分析。研究发现,溶解性有机碳是影响HCBD空间分布的主导因子(贡献率超过42%),凸显了由pH值和电导率调控的“溶解性有机质中介传输”在冻土环境中的核心作用。同时,利用菲克扩散定律分析揭示了HCBD在冻土活动层中的双向迁移模式:在浅层表现为受冻结浓缩和挥发驱动的向上迁移,在深层则表现为受溶解有机碳(DOC)介导的向下渗透与累积。 研究指出,多年冻土正经历从污染物“汇”向潜在“排放源”的转变。该研究成果不仅丰富了持久性有机污染物在冰冻圈的赋存特征认识,也为科学评估极地生态风险、制定全球化学品监管政策提供了重要科学支撑。 相关研究成果以Spatial distribution, retention and transport of hexachlorobutadiene in Arctic permafrost soils为题发表于环境科学领域期刊Environmental Pollution上。西北研究院博士研究生康强强为论文第一作者,张玉兰研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划和甘肃省重大科技专项共同资助。 论文链接:https://doi.org/10.1016/j.envpol.2026.128038 环境因子与HCBD浓度关系的随机森林模型结果及相关性分析。(a)随机森林模型中各环境变量的特征重要性,按其对HCBD浓度预测的贡献度排序。(b)HCBD与环境因子的Pearson相关矩阵;红色和蓝色方框分别表示正相关和负相关。 多年冻土剖面中HCBD迁移的垂直分布。图中颜色表示HCBD的迁移方向(蓝色向上,红色向下),圆圈大小反映迁移强度。
2026-04-10
冰—气—海耦合过程是当前极地冰冻圈研究中极具挑战性的科学问题之一。全球气候变暖背景下,近几十年来南极冰盖物质损失呈加剧趋势,主要表现为入海冰川(潮汐冰川)的动力失衡与异常流动。然而,目前学界针对海洋过程对入海冰川的调控机制、冰川自身驱动机制的认识仍存在不足。因此,系统揭示南极冰川运动演化特征及其对全球气候变暖的响应机制,对深化南极冰盖的认知具有重要科学价值。 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室康世昌研究员团队,基于2015年5月至2025年4月的Sentinel-1卫星观测数据,系统分析了南极半岛Beascochea海湾101条冰川流速变化特征,重点揭示了海湾上层海水变暖对冰川流速加快的关键作用。 研究表明,十年间Beascochea海湾冰川夏季平均流速增幅达1.81 ± 0.65%,较冬季均值高出约0.88%;夏季最大增速为 6.44 ± 0.74%。自2018年起,冰川流动出现大范围加速,期间最高年增速达4.04 ± 0.50% yr⁻¹。通过多种模型分析发现,该海湾0–300 m 深度的上层海洋变暖是冰川流动增速的主导因素,持续的冰川流速加快与海洋次表层浅部热量输入密切相关,而非冰川融水作用。 研究指出,在冰川动力学稳定性下降的背景下,未来海洋热力强迫可维持长期流速加快,将加剧南极半岛冰川物质损失。 该成果以Decadal glacier flow acceleration caused by upper ocean warming in the Antarctic Peninsula为题,发表于国际期刊International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation上。西北研究院康育龙博士为论文第一作者,康世昌研究员为论文通讯作者。该研究获中国科学院国际合作项目和甘肃省科技计划项目资助。 论文链接:https://authors.elsevier.com/sd/article/S1569-8432(26)00184-6 南极半岛Beascochea海湾冰川流速、末端高程与海温变化示意图 通过XGBoost 与 SHAP 模型分析不同驱动因子对冰川流速的影响。0-400 m 代表不同深度的海洋温度;Precip 表示冰川表面降水量;T2m 表示 2 米气温;U10m 表示 10 米风速;Tskin 表示冰川表面温度。 通过CCM模型分析不同深度海温对冰川流速的影响
2026-04-03
青藏高原素有“亚洲水塔”之称,因其海拔高、气候寒冷与人类活动稀少,长期被视作受人类活动排放污染物直接影响较小的偏远区域。然而,近年来的研究表明,微塑料等新污染物可以通过大气远距离传输抵达这一区域。相较于人口密集区,高海拔山区大气微塑料的分布特征、沉降过程及其驱动机制,仍缺乏系统研究与科学认识。 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室张玉兰研究员团队,在青藏高原东北部祁连山地区开展了系统的大气样品采集,对大气微塑料悬浮及其湿沉降动态进行了高通量定量分析检测,精确获取了单个微塑料颗粒的尺寸、聚合物类型及多种形态参数,为揭示高海拔地区大气微塑料的传输与沉降提供了关键科学依据。 研究结果显示,祁连山大气中粒径大于50 µm的悬浮微塑料浓度为0.33 ± 0.35 items/m3,湿沉降通量为124.06 ± 115.67 items/(m2·day);微塑料形态以碎片状为主,占比超过70%。聚合物类型的亲水性与疏水性特征以及微塑料的老化程度,共同影响其在大气中的停留时间。研究表明,该区域悬浮微塑料粒径尺寸范围更大、碎片化程度更高,表明其经历了更长时间的大气传输与老化过程。 研究团队创新性引入“球度”这一连续变量,量化了不同形状微塑料的大气传输潜力。通过后向轨迹分析发现,低球度微塑料更易实现长距离传输,而高球度微塑料颗粒则更易发生局地沉降。 该研究成果为完善全球大气微塑料循环模式、科学评估偏远高寒地区生态风险,以及制定塑料污染防控政策提供了重要科学支撑。 相关研究成果以Dynamics of suspended atmospheric microplastics and their wet deposition in the Qilian Mountains, Northeast Tibetan Plateau为题发表于Journal of Environmental Sciences。西北研究院博士研究生罗犀为论文第一作者,张玉兰研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金青年科学基金项目(B类)、甘肃省重大科技专项和甘肃省杰出青年基金等项目共同资助。 论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jes.2025.08.002 祁连山大气微塑料的悬浮与湿沉降动态
2026-04-01 中国科学院西北生态环境资源研究院
积雪覆盖率(FSC)是冰冻圈与陆气界面能量、水分交换的关键变量,在水文预报、水资源管理、气候变化监测等领域发挥着重要作用。传统FSC反演方法在复杂地形、高植被覆盖区域精度受限,而新兴的机器学习与深度学习FSC估算方法虽能捕捉高维非线性关系,但因缺乏大规模、标准化、跨区域的人工智能就绪(AI-Ready)FSC数据集,且无统一的数据集构建标准流程和评估规范,难以在大尺度、长时序FSC监测中充分发挥效能。因此,构建符合AI-Ready标准的FSC数据集,已成为推动人工智能驱动积雪监测研究取得突破的关键。 中国科学院西北生态环境资源研究院研究团队利用多源卫星遥感数据(Landsat-5/7/8/9、Sentinel-2及中分辨率成像光谱仪(MODIS))与多维度环境要素,构建了大规模、标准化、面向人工智能应用的积雪覆盖度样本数据集——ChinaAI-FSC。该数据集建立了系统的数据集构建标准流程与科学的评估规范,通过多源数据融合、严格质量控制、标准化组织,形成了高质量、可复用的AI-Ready样本库。 ChinaAI-FSC包含47,728个高质量样本,每个样本为128×128 MODIS像元瓦片,参考真值由Landsat-5/7/8/9和Sentinel-2高分辨率影像生成,覆盖中国全部陆地范围及三大稳定积雪区。数据集提取了20个特征变量,包括MODIS地表反射率(波段1–7)、地形属性、森林与土地覆盖信息及地理位置因子,可同时支持基于“点”和“面”两种人工智能建模范式。 在质量控制方面,研究建立了像素和瓦片两级综合质量控制体系,从光谱—积雪物理一致性、温度—积雪能量平衡一致性等多维度进行严格筛选。提出了“四层—四域—十五属性(4L-4D-15A)”人工智能就绪性评估协议,从数据、信息、系统、应用四个维度全面评估数据集。 该评估体系也可推广应用于土壤湿度、植被、地表温度等其他地球物理变量研究中。ChinaAI-FSC的构建,为人工智能驱动的大尺度、长时序积雪覆盖监测提供了高质量数据基础,推动了相关算法的可复现与互操作,有望显著提升复杂地表条件下积雪覆盖度反演的精度与泛化能力。 研究成果以ChinaAI-FSC: A Comprehensive AI-Ready MODIS Fractional Snow Cover Dataset for China (2000-2022)为题发表在国际期刊Earth System Science Data上。数据集发布在国家冰川冻土沙漠科学数据中心,用户可开放获取。西北研究院侯金亮副研究员为论文第一作者,张莹副研究员、黄春林研究员为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金等项目资助。 论文链接:https://doi.org/10.5194/essd-18-1995-2026 数据集链接:https://www.ncdc.ac.cn/portal/metadata/e44b23cc-0aad-43ec-90c5-9eb1882c696f
2026-03-25
近年来,中国西北干旱区出现的暖湿化现象备受关注。然而,增多的水汽来源及变湿趋势能否持续等问题,一直存在争议。中国科学院西北生态环境资源研究院科研团队联合兰州大学等多家单位,揭示了我国西北地区暖湿化水汽来源及驱动机制。 研究表明,1961至2020年间,中国西北夏季降水变化在空间上呈现“西增东减”的区域差异,且20世纪末是一个关键转折点,降水量由此前的下降趋势转为持续的上升趋势。与1961至1997年相比,1998至2020年西北地区年降水量平均增加了约10.62毫米,增幅约9.18%。 为厘清水汽来源,研究团队运用动态降水再循环模型(DRM)进行量化分析。结果显示,在降水增量中,由本地蒸散发(土壤蒸发、植物蒸腾)增强形成的再循环水汽贡献率高达78%,远超外界水汽输送22%的贡献率。同期区域年蒸散发量增加10.42毫米,增幅约9.12%。结果表明,尽管长期气候平均状态下西北降水的水汽一半以上依赖外部输入,但近几十年来的湿化趋势,主要是由局地水循环过程增强所驱动。气温上升、冰雪融水补给增加以及植被恢复等因素共同提升了区域蒸散发能力。 研究进一步揭示,大尺度气候背景场变化为局地水循环增强提供了有利条件。当前处于正相位的北大西洋多年代际振荡(AMO),通过激发跨欧亚大陆的罗斯贝波列,增强西北地区上空水汽辐合、抑制水汽向东输出,为降水增加创造了关键动力条件。 研究指出,尽管当前西北地区处于降水显著增加阶段,但这一过程可能具有波动性,未来趋势存在较大不确定性。作为关键驱动力的AMO未来转为负相位时,可能导致西北降水增加趋势发生调整。另外,支撑蒸散增强的冰川积雪等“固态水库”储量有限,在气候增暖背景下,随着冰川持续消融,依赖冰雪融水的蒸散过程可能显著减弱,从而削弱区域湿化进程。 该研究成果以Local evapotranspiration and Atlantic decadal variability dominate the humidification of Northwest China为题,发表在国际期刊Advances in Atmospheric Sciences上。西北研究院于海鹏研究员为论文第一作者,兰州大学黄建平院士为通讯作者,中国气象局兰州干旱气象研究所张强院士为主要参与作者。研究得到国家自然科学基金气象联合基金重点项目、中国科学院“西部之光-西部交叉团队”重点实验室专项等资助。 论文链接:https://www.iapjournals.ac.cn/aas/article/doi/10.1007/s00376-025-5414-5 西北干旱区“湿化”机制图 (a)西北干旱区水分收支图(图中数据分母为1998–2020年夏季各变量的多年平均值,单位为10⁵ kg/s;分子表示1998–2020年平均值相较于1961–1997年平均值的增加量。其中,Fin为水汽流入量,Fout为水汽流出量,Fout-a和Fout-e分别表示由水平水汽输送与局地蒸散发产生的流出水汽;Pa为外部平流水汽形成的降水,Pe为再循环降水,P为总降水;E为蒸散发);(b)西北干旱区夏季不同降水类型对比(1961–1997年与1998–2020年平均值;上行:1961–1997年,下行:1998–2020年;红色:再循环降水,蓝色:外循环降水,绿色:残余项;数值表示各类型水汽占同期总降水的百分比)。
2026-03-09
气候变暖背景下,多年冻土加速退化改变了寒区流域的产汇流过程与生态水分格局。作为连接冰冻圈水文建模与生态评估的关键变量,多年冻土深层土壤水分的垂向结构与空间异质性研究长期受两方面制约:一是卫星遥感对土壤水分的有效探测深度主要局限于地表浅层(约0–5 cm),二是深层剖面观测数据稀缺,导致寒区流域在垂向维度上的高分辨率水分分布规律及其主控机制难以被有效刻画。 中国科学院西北生态环境资源研究院胡国杰研究员团队联合南京信息工程大学、兰州大学等单位,以我国大兴安岭根河流域这一典型边缘多年冻土区为研究区域,围绕植被-水分-冻土相互作用过程及数据产品研发开展系统研究,取得了从原位观测机理到全流域精细制图的系列进展。 研究团队在根河流域布设75个浅层土壤剖面和15个深达20米的钻孔,获取了覆盖森林、草地、湿地等不同下垫面的土壤含水量观测数据。并结合可解释机器学习与结构方程模型,系统揭示了边缘多年冻土区土壤水分的“垂向分层”特征及其控制机制。 研究结果显示,湿地覆盖、土壤有机碳等地表与土壤属性主导了浅层水分分布,土壤容重和多年冻土分布控制了深层蓄水与水分维持。气候因子则主要通过改变地表温度条件与冻融过程,间接影响水分结构与分层格局。 该研究系统提出了边缘多年冻土区土壤水分的“垂向分层控制体系”概念框架,为完善多年冻土水文过程认识提供了关键实地依据。 在上述观测数据和机制认识的基础上,团队研发了一套融合对地观测大数据与可解释机器学习的制图算法,绘制了全流域0–1 m深度、10 cm间隔、30 m分辨率的土壤水分分层数据产品。 该数据产品表现优异(R2 = 0.85, RMSE = 0.08 L/L),能精准刻画冻土与湿地共同塑造的“河谷湿润走廊”及干燥高地的空间分异,弥补了SMAP等全球粗分辨率产品难以解析深层与亚公里尺度异质性的不足,为寒区流域水文模拟与生态管理提供了可移植的制图方案与高精度基础数据。 相关成果分别以Vegetation and permafrost interactions shape soil moisture stratification in marginal permafrost zones与Earth observation and machine-learning–based mapping of 0–1 m soil moisture at 10-cm intervals in a permafrost-affected basin为题,发表在国际期刊Geoderma与International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation(JAG)。西北研究院肖瑶助理研究员为第一作者,胡国杰研究员为通讯作者。研究得到科技部基础资源调查专项、国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会及冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室等项目联合资助。 论文链接: 1. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2025.117596 2. https://doi.org/10.1016/j.jag.2026.105147 根河流域土壤含水量样点分布及野外采样示意图 根河流域土壤含水量垂直分布特征 边缘多年冻土区水分垂向耦合机制概念框架图 全流域高分辨率根区土壤水分、多年冻土和植被类型分布图 不同深度层模型精度与基于SHAP的可解释性分析结果
2026-03-04 中国科学院西北生态环境资源研究院
我国“三北”地区已建成全球规模最大的陆上风电场群,且装机容量仍在快速增长。数以万计的风力发电机持续从大气中提取动能,深刻改变下垫面动力粗糙度与大气边界层结构。面对这一规模空前、持续扩张的新型下垫面强迫,其潜在的区域气候效应及生态响应机理研究尚不明晰。 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室余晔研究员团队,利用耦合风电场参数化方案与动态植被模块的区域气候模式,系统模拟评估了我国北方大规模风电场群的潜在环境影响,揭示了风电场群扰动局地及区域气候、进而影响植被生长的作用机制。 研究表明,风电场群在局地至区域尺度上可显著改变大气边界层动力过程,导致近地面风速减弱、湍流增强,而对热力场的直接扰动相对较弱。更为重要的是,风机阵列通过动力阻碍作用,可诱导低层水汽辐合、强迫气流抬升,间接增加对流有效位能,使北方农牧交错带夏季对流性降水增加,从而促进区域植被生长。模拟结果显示,上述气候生态效应会随风机尺寸和风电场规模的扩大而增强。 研究强调了大规模风电场群具有潜在正向生态效应。通过降低近地面风速、增加局地对流性降水,可有效抑制土壤风蚀、促进植被恢复。提出将风电基地建设与“三北”防护林工程深度融合,在防护林外围规划建设风电屏障带,构建“风电先行削弱风力,防护林带巩固屏障”的新型防护体系,为提升区域生态屏障韧性、推动风电开发与荒漠化防治协同发展提供了新思路。 相关研究成果以Potential impacts of large-scale wind farms on regional climate and vegetation in northern China: Insights from modeling studies为题,发表于国际权威期刊Energy。该研究得到内蒙古自治区“揭榜挂帅”项目、国家自然科学基金等的资助。 论文链接:https://authors.elsevier.com/a/1mbEA1H%7Ec%7EX4wV 大型风电场群对100米高度处年平均风速(a, c)和动能(TKE)(b, d)的影响 大型风电场群对100米高度处年平均气温的影响(a, c)白天,(b, d)夜间 大规模风电场群对夏季(a, b)总降水量、(c, d)对流性降水量及(e, f)非对流性降水量的影响 大规模风电场群建设前后植被覆盖度差异的空间分布(a, b)夏季,(c, d)秋季
2026-02-28
近日,由中国科学院西北生态环境资源研究院丁永建研究员领衔编著的Cryohydrology(《冰冻圈水文学》英文版)一书,由科学出版社与斯普林格联合正式出版发行。 作为全球首部系统阐述冰冻圈水文学的英文专著,本书隶属于“冰冻圈科学系列”丛书。全书立足冰冻圈科学角度,系统整合了冰川、积雪、冻土、河冰、湖冰、海冰等所有冰冻圈要素的水文过程与机制,阐明其对流域和全球水循环的影响,构建了完整的学科体系与研究方法框架。 书中系统梳理了野外观测、遥感应用、水化学分析、模型模拟等关键技术方法,深入探讨了冰冻圈融水径流、水化学过程、河流沉积物、极端水文事件等核心科学问题,并对全球冰冻圈水循环及其与海平面变化的关联进行了前瞻性分析。 本书可供冰冻圈、水文、地理、生态等领域科研人员参考,也可作为相关学科研究生教材使用。 Cryohydrology
2026-02-10 中国科学院西北生态环境资源研究院
汞(Hg)作为一种全球性污染物,通过人类活动或自然过程释放进入大气环境,经大气循环传输最终在陆地生态系统中不断累积。青藏高原是全球中低纬地区冰川及多年冻土分布最广的区域之一,储存着大量历史积累的汞。气候变暖导致该区域冰川和冻土加速融化,将显著加速冰冻圈中汞的释放与再迁移过程。高原湖泊沉积物因具备连续性好、保存完整的特点,是研究非极地地区汞循环的良好自然档案。然而,湖泊中汞的长期沉积变化特征与气候变化之间的关系仍缺乏系统认识。 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室康世昌研究员团队,联合天津大学、同济大学等科研团队,以青藏高原中部错那湖湖心CN12/01钻孔沉积物为研究对象,通过系统分析湖泊沉积物中总汞浓度、汞同位素组成、粘土矿物组合及地球化学元素含量等多种参数,揭示了末次冰消期(~13 ka BP)以来错那湖中汞的主要来源及其堆积过程,并重建了区域古气候演化历史。 研究发现,错那湖沉积物中的汞主要来源于大气降水输入和流域剥蚀输入。早全新世时期(~13–8 ka BP),印度夏季风强盛,降水输入贡献率相对更高,占比达41 ± 7%,但总汞浓度(52.03 ± 12.74 ng/g)和沉积速率(1.94 ± 1.67 ng/c㎡/yr)均处于较低水平。进入中晚全新世时期(6–3 ka BP),随着印度夏季风减弱、西风影响增强,降水输入贡献比降至26 ± 7%,而汞沉积速率则大幅提升至8.33 ± 3.08 ng/c㎡/yr,较早全新世时期显著增高。 研究表明,约在6 ka BP前后,错那湖在区域汞循环的功能从“搬运者”转变为“汇”,这一转变与季风-西风主导气候格局的变化密切相关。气候变化通过调控湖泊水位、水动力强度等水文环境因素,影响汞在湖泊中的迁移和沉积过程。在印度夏季风主导时期,区域气候暖湿、降水丰沛,湖泊水位高,水动力强劲,即使大气和流域的汞输入有所增加,大量携带汞的细颗粒沉积物仍会在强水动力作用下继续悬浮并输送到下游,导致湖心区汞的积累较少。在西风主导时期,气候转为相对干冷,降水减少,湖泊水位下降、水动力减弱,细颗粒物更易在湖中心沉积并被保存,加之河口至湖心的输送距离缩短,使得区域内汞的堆积显著增加,达到季风时期的2–4倍。 在全球变暖背景下,青藏高原对气候变化极其敏感,其气温升高速度约为全球平均速度的2–3倍。本研究为理解青藏高原湖泊系统对全球汞循环的气候调节作用,青藏高原汞迁移过程及其环境效应,以及全球冰冻圈汞循环研究提供了重要科学依据,也为未来气候变化下污染物传输路径研判与区域生态环境保护提供了有力科学支撑。 该成果以Climatic regulation of mercury deposition in Cuona Lake from the central Tibetan Plateau during the last 13,000 years: New insights from mercury isotope records 为题,发表在期刊Global and Planetary Change。西北研究院马瑞芳博士为论文第一作者,同济大学舒威博士为共同第一作者,康世昌研究员和天津大学陈玖斌教授为共同通讯作者。该研究得到甘肃省自然科学基金的资助。 论文链接:https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2026.105322 青藏高原中部错那湖地理背景及CN12/01钻孔位置 错那湖CN12/01岩芯末次冰消期以来(~13 ka BP)的沉积记录,包括总汞浓度、汞堆积速率、汞同位素组成与降水贡献结果、粘土矿物和元素地球化学指标,以及错那湖湿度记录 不同气候模式下错那湖的汞迁移和沉积过程示意图
2026-02-02 中国科学院西北生态环境资源研究院