天山冰川站顺利完成乌源1号冰川春季综合野外观测工作

2019年4月28日-30日，天山冰川站顺利完成天山乌鲁木齐河源1号冰川（以下简称“乌源1号冰川”或“1号冰川”）春季综合野外观测工作，此次观测由中国科学院天山冰川观测试验站（简称“天山冰川站”）组织进行，共有天山冰川站、中国科学院寒旱所、西北师范大学、南京大学等单位职工、学生共三十余人。除此之外，新疆日报，湖南卫视对此次活动进行拍摄报道。

天山冰川站是我国历史最长的专门以冰川为主要观测、研究对象的野外台站。该站由已故知名冰川学家施雅风院士倡议并组织下于1959年创建，1981年进入世界冰川监测网络（WGMS），1988年成为中国科学院首批对外开放台站，1999年成为首批国家重点野外试点站，2006年成为国家重点站。

此次观测研究的冰川为乌源1号冰川，乌源1号冰川有长达50余年的观测历史，观测资料系统详尽，另外这条冰川有很典型的大陆性特征与夏季积累特征，很适合作为实验冰川进行各种精度及各种复杂程度的冰川模型实验研究。

4月27日，天山冰川站会议室举行观测前会议，对观测任务进行全面部署和分配。此次春季野外观测主要包括物质平衡观测、冰川变化和GPS观测、3D扫描、冰川反照率观测，为期共3天。物质平衡野外观测内容主要为：（1）冰川消融区，在不破坏花杆附近自然雪面的前提下，利用钢制卷尺测量冰面花杆的长度与垂直高度（cm），并记录顶端与出露冰面花杆的编号；后在花杆附近开挖雪坑直至上一年的冰面，以对雪坑的雪层剖面进行观察，并依据积雪粒径对积雪的层位进行划分（细粒、中粒、粗粒及深霜等）。分层结束后，观测者利用特制雪铲，对各个雪层的积雪进行分层采样，并利用便携式电子秤逐个测量各雪样的密度(g cm^-3)，后由观测人员逐项进行记录，最后将开挖的雪坑进行填埋。（2）冰川积累区，由于积雪较深，观测人员于固定的位置开挖雪坑，挖至上一年的人工污化面，后对坑内的积雪进行层位观测，并准确记录各层积雪的厚度与密度。最后为便于下次雪坑观测的开展，观测人员在雪坑内加入松针等作为人工污化面，并对雪坑进行填埋。冰川变化和GPS观测、3D扫描主要开展了三部分工作：（1）冰川运动速度观测。应用目前最新的GNSS（全球导航卫星系统定位）Trimble R10对乌鲁木齐河源1号冰川布设的花杆点位进行重复定位，开展冰川运动速度系统观测。利用某一时段内花杆的位移矢量除以该时段时长便得到相应表面运动速度矢量。该仪器对冰川运动速度进行实时动态载波相位差时，所获据精度为8~15 mm。（2）冰川末端变化观测。采用直接观测法，利用皮尺测量冰川末端距乌鲁木齐河源1号冰川东、西支外布设的控制基准点距离，并通过不同时期数据资料对比，从而获取冰川末端变化。最近观测结果显示，自2018年8月底至2019年4月底，1号冰川东西支末端基本处于稳定状态。（3）3D激光扫描观测。使用Riegl VZ-6000地面三维激光扫描仪对乌鲁木齐河源1号冰川变化进行动态监测，该扫描仪于2012年面世，是奥地利瑞格激光测量系统公司为冰雪观测量身定制，具有高分辨率、高精度（最高达10~15 mm）、观测范围大，距离长 (6 km)、数据采集速度快、全天候作业、便携等优点，能够提供冰川面积、厚度（储量）变化和物质平衡等信息，是目前国际上开展冰川尺度观测的绝佳仪器。冰川反照率观测主要利用ASD FieldSpec 4双光束光谱同步测量系统对乌鲁木齐河源1号冰川的表面反照率进行了观测（图3），采集了冰川不同位置处的表面反射光谱曲线。通过计算其反照率值，一方面为遥感反演反照率提供地面验证数据；另一方面，也可为冰川能量物质平衡模型中反照率参数化提供基础参数。此次观测数据显示，雪面反照率为0.75-0.98，平均为0.89。

2018年4月29日晚，天山冰川站李忠勤站长在高山站召开临时会议，参加本次野外观测的全体人员对29日进行的观测任务进行讨论，各组负责人对观测完成情况详细说明，并对存在的问题进行分析，为接下来的观测做好基础。4月30日，天山冰川站乌源1号冰川春季综合野外观测工作顺利完成。

 春季综合野外观测工作全体人员

3ASD FieldSpec 4双光束光谱同步测量系统观测冰川反照率