青藏高原东南缘玉龙雪山地区冰川与水体中微颗粒的时空特征及其气候环境指示意义

本研究针对高海拔地区微颗粒(0.57-26 μm)在冰川系统中的沉积-迁移循环机制这一科学问题，通过系统采集玉龙雪山地区冰川、降水、融水及水体样品，揭示了微颗粒浓度空间分布呈"龙潭镇>上站>基站>丽江城区"格局，发现雪坑中存在冬季/早春大气粉尘湿沉积峰值层，证实了矿物粉尘远程传输与局地人类活动的双重影响，为评估冰冻圈微颗粒气候反馈效应提供了关键数据支撑。

　　

在全球变暖加剧的背景下，玉龙雪山冰川正经历快速消融，而大气微颗粒的沉积通过降低冰面反照率进一步加速这一过程。这些直径0.57-26 μm的微颗粒不仅是记录古气候的"时间胶囊"，更是触发冰川消融正反馈的关键因子。然而，现有研究对高山冰川区不同环境介质中微颗粒的迁移循环机制仍缺乏系统认知，特别是对青藏高原东南缘这一生态敏感区的相关研究更为薄弱。

中国科学院西北生态环境资源研究院的研究团队在2013-2015年间开展了一项开创性工作，系统采集了玉龙雪山地区冰川冰、积雪、融水、降水及河湖水体样品，通过激光粒度分析等技术手段，首次揭示了该区域微颗粒的多介质分布规律。研究发现，降水样品中微颗粒数浓度呈现显著空间差异：龙潭镇样品最高达(9.08±1.96)×10⁴ mL^-1，甘海子和丽江城区样品最低。昼夜对比显示日间浓度普遍高于夜间，暗示人类活动的重要影响。在海拔4651米的白水冰川积累区，雪坑剖面揭示出明显的冬季/早春粉尘沉积层，证实湿沉积过程的主导作用。体积-粒径分布分析显示单峰和双峰两种模式，分别对应远程传输的矿物粉尘和局地污染源。不同水体类型比较发现，冰川融水微颗粒浓度最高，雪融水次之，降水样品最低。这些发现被发表在《Environmental Research》上。

研究采用的关键技术包括：1) 海拔4600米以上冰川区的系统雪坑采样(5个剖面)；2) 使用激光粒子计数器测定0.57-26 μm粒径范围颗粒数浓度；3) 通过体积-粒径分布模式识别粉尘来源；4) 结合气象数据解析微颗粒沉积的时空分异机制。

【时空分布特征】降水样品分析显示，龙潭镇站点微颗粒浓度显著高于其他站点，昼夜差异达1.5倍，这与当地旅游交通活动密切相关。海拔梯度分析发现，地表新雪中微颗粒浓度随海拔升高而增加，表明白雪覆盖的高海拔区更易捕获大气颗粒物。

【雪坑沉积特征】5个雪坑剖面均检测到明显的浓度峰值层，对应冬季干旱期的大气粉尘事件。沉积后过程分析表明，融水淋溶作用会导致颗粒物在雪层中重新分布，这解释了为何雪坑下部常出现二次富集层。

【跨介质比较】冰川冰融水微颗粒浓度是降水的2-3倍，证实冰川消融过程中的颗粒物浓缩效应。与全球其他冰川区对比显示，玉龙雪山微颗粒浓度介于青藏高原西部(高)与极地冰川(低)之间，反映其过渡性地理位置特征。

这项研究的重要意义在于：首次建立了玉龙雪山地区多介质微颗粒数据库，揭示了人类活动与自然过程的复合影响机制。发现的高浓度微颗粒层可作为气候事件的标志层，为冰芯研究提供新依据。证实了旅游活动对高山环境的显著影响，为冰川保护区管理提供科学支撑。提出的"沉积-迁移-富集"模型深化了对冰冻圈微颗粒循环的认知，为评估全球变暖背景下粉尘-冰川相互作用提供了典型案例。未来需要加强微颗粒化学组分与辐射效应的联动研究，以更全面评估其气候环境效应。