ASD儀器在天山烏魯木齊河源1號(hào)冰川觀測(cè)中大顯身手

天山烏魯木齊河源1號(hào)冰川（Urumqi Glacier No.1, Tianshan Mountains），簡(jiǎn)稱烏源1號(hào)冰川，位于新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊縣境內(nèi)，距離烏魯木齊市區(qū)西南約120公里處，屬于天格爾山北坡烏魯木齊河的河源區(qū)。1959年，原中國(guó)科學(xué)院蘭州冰川凍土研究所（現(xiàn)中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究院）在烏魯木齊河的源頭建立了中國(guó)科學(xué)院天山冰川觀測(cè)試驗(yàn)站，使得該冰川在國(guó)際冰川研究中具有重要地位。

天山烏魯木齊河源1號(hào)冰川

（圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

 

烏源1號(hào)冰川形成于第三冰川紀(jì)，距今已有480萬(wàn)年的歷史了。由于現(xiàn)代冰川類集中，冰川地貌和沉積物非常典型，古冰川遺跡保存完整清晰，所以該冰川有“冰川活化石”之譽(yù)，成為我國(guó)觀測(cè)研究現(xiàn)代冰川和古冰川遺跡的最佳地點(diǎn)。

 

天山烏魯木齊河源1號(hào)冰川

（圖片來(lái)源：新華社，拍攝日期：2017年4月底）

 

中國(guó)科學(xué)院天山冰川觀測(cè)試驗(yàn)站(簡(jiǎn)稱天山冰川站，英文Tianshan Glaciological Station, Chinese Academy of Sciences)是我國(guó)唯一專門以冰川和冰川作用區(qū)為主要觀測(cè)、試驗(yàn)和研究對(duì)象的野外臺(tái)站，是國(guó)際冰川監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中，中亞內(nèi)陸冰川的代表觀測(cè)站點(diǎn)。在中科院、研究所和有關(guān)部門的大力支持和幫助下，經(jīng)過(guò)四十多年的努力和建設(shè)，現(xiàn)已基本形成一個(gè)在國(guó)內(nèi)外有一定知名度的觀測(cè)、試驗(yàn)和研究的野外基地。

天山冰川站每年在消融前期（4月底）和消融后期（8月底）對(duì)烏源1號(hào)冰川各開(kāi)展一次綜合觀測(cè), 包括物質(zhì)平衡、冰川厚度、冰川面積、表面運(yùn)動(dòng)速度、末端變化、氣象、水文、大氣氣溶膠、雪冰化學(xué)、冰川表面反照率等項(xiàng)目。

 

科研人員乘車前往天山烏魯木齊河源1號(hào)冰川

（圖片來(lái)源：新華社，拍攝日期：2017年4月底）

 

科研人員應(yīng)用ASD手持式地物光譜儀、ASD雙光束光譜同步測(cè)量系統(tǒng)及其它科研儀器，主要測(cè)量了烏魯木齊河源1號(hào)冰川的物質(zhì)平衡、反照率、厚度、溫度及運(yùn)動(dòng)速度等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將被用于研究山地冰川加速變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程和時(shí)空差異，揭示其影響因素和機(jī)理，改進(jìn)參數(shù)化方案，更真實(shí)地描述關(guān)鍵過(guò)程的物理機(jī)制，以減小冰川變化模擬的不確定性，分析該冰川半個(gè)多世紀(jì)的變化趨勢(shì)，為評(píng)估冰川變化的各種影響及應(yīng)對(duì)措施提供科學(xué)依據(jù)。

 

科研人員正在測(cè)量天山烏魯木齊河源1號(hào)冰川的反照率

（圖片來(lái)源：新華社，拍攝日期：2017年4月底）

 

科研人員用白板校準(zhǔn)ASD手持式地物光譜儀

（圖片來(lái)源：新華社，拍攝日期：2017年4月底）

 

科研人員內(nèi)部校準(zhǔn)ASD雙光束光譜同步測(cè)量系統(tǒng)

（圖片來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院，拍攝日期：2018年4月底）

 

 

科研人員測(cè)量冰川表面反照率

（圖片來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院，拍攝日期：2018年8月底）

 

 

系統(tǒng)由2臺(tái)ASD地物光譜儀，1套Dual同步測(cè)量軟件組成。在Dual軟件設(shè)置中，一臺(tái)地物光譜儀作為固定單元，連續(xù)采集參考白板的測(cè)量數(shù)據(jù)；另一臺(tái)作為移動(dòng)單元，自由收集光譜信息，測(cè)量過(guò)程中，不必考慮外界太陽(yáng)光的連續(xù)變化，無(wú)需重復(fù)進(jìn)行白板測(cè)量校正。兩臺(tái)儀器通過(guò)筆記本電腦和Dual軟件實(shí)現(xiàn)通訊、內(nèi)部交叉校準(zhǔn)和同步測(cè)量。

ASD雙光束光譜同步測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了參考白板和目標(biāo)物數(shù)據(jù)在完全一樣的光照條件下同步測(cè)量和收集，極大地提高了科學(xué)家們的工作效率，在野外條件下能夠獲得最佳測(cè)量效果，其效果勝于在實(shí)驗(yàn)室里采用積分球。

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采用超便攜設(shè)計(jì)，提供非破壞和非接觸式的快速準(zhǔn)確測(cè)量；應(yīng)用了多項(xiàng)專利技術(shù)，如：DriftLockTM暗電流，可以獲得超高信噪比的光譜數(shù)據(jù)，即便在復(fù)雜的野外環(huán)境中，也能提供實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的高質(zhì)量光譜數(shù)據(jù)。