本书从研宄方法、水文过程、流域水文作用及全球水文影响等方面对冰冻圈水文学进行了系统论述。研宄方法包括野外观测与试验、室内实验与分析、遥感与地理信息应用和数理统计与模型；水文过程着重从消融及产汇流过程、径流变化过程及泥沙与水化学三方面进行阐述；流域水文作用涉及水源涵养作用、径流补给作用、水资源调节作用和流域极端水文事件；全球水文影响主要从冰冻圈与大洋中的淡水组成、冰冻圈与全球水循环和冰冻圈与海平面变化三方面对冰冻圈的大尺度水文影响进行了讨论。
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前言
第1章 绪论 1
1.1 冰冻圈科学与冰冻圈水文学 1
1.1.1 冰冻圈水文学与冰冻圈科学的关系 1
1.1.2 冰冻圈水文与寒区水文 2
1.2 冰冻圈水文学研究意义 4
1.2.1 冰冻圈与淡水资源 4
1.2.2 冰冻圈与寒区生态 4
1.2.3 冰冻圈与灾害 6
1.2.4 冰冻圈与水资源的地缘效应 7
1.2.5 冰冻圈与全球水循环 7
1.3 研究内容与学科特点 8
1.3.1 研究内容 8
1.3.2 学科#点 8
1.3.3 学科体系组成 10
1.4 中国冰冻圈水文研究回顾 11
1.4.1 起步认识阶段 11
1.4.2 全面发展阶段 12
1.4.3 学科提升阶段 14
参考文献 14
思考题 15
延伸阅读 15
第2章 冰冻圈水文学研究方法 16
2.1 野外观测与试验 17
2.1.1 地表环境观测 17
2.1.2 冰冻圈消融观测 21
2.1.3 水文断面观测 27
2.1.4 小流域观测试验 28
2.2 水化学分析 31
2.2.1 水#制备 31
2.2.2 测试分析 32
2.3 遥感与地理信息应用 33
2.3.1 遥感水文应用 34
2.3.2 地理信息技术方法 35
2.4 数理统计与模型 35
2.4.1 数理统计方法 35
2.4.2 冰冻圈流域水文模型 36
参考文献 44
思考题 44
延伸阅读 44
第3章 冰冻圈的消融及产汇流过程 45
3.1 雪冰积消和产流 45
3.1.1 雪的积消与产流 45
3.1.2 冰川的积消与产流 47
3.2 雪冰融水汇流过程 52
3.2.1 积雪融水汇流过程 52
3.2.2 冰川融水汇流过程 54
3.3 冻土冻融与产汇流过程 60
3.3.1 冻土活动层 61
3.3.2 冻结与融化过程 61
3.3.3 冻融过程与产流 63
3.3.4 冻土区汇流过程 65
3.4 河/湖冰和海冰生消与运移 67
3.4.1 河/湖冰的形成、融化与运移 67
3.4.2 海冰的形成、融化与运移 73
参考文献 77
思考题 77
延伸阅读 78
第4章 冰冻圈融水径流变化 79
4.1 冰冻圈地区的河流补给类型 79
4.2 冰冻圈融水径流的变化 80
4.2.1 冰冻圈径流的日内过程 80
4.2.2 冰冻圈径流的季节分配 81
4.2.3 冰冻圈融水径流年际变化 85
4.3 冰冻圈融水径流预估 88
4.3.1 冰川融水径流预估 88
4.3.2 融雪径流预估 89
4.3.3 中国冰冻圈流域径流未来变化 92
4.3.4 预估的不确定性 95
参考文献 96
思考题 96
延伸阅读 96
第5章 融水径流中的泥沙与水化学 97
5.1 融水径流中的泥沙变化 97
5.1.1 含沙量和输沙率变化 97
5.1.2 影响泥沙变化的主要因素 103
5.2 融水径流的水化学特征 105
5.2.1 积雪水化学特征 106
5.2.2 冰川水化学特征 107
5.2.3 冻土水化学特征 115
5.2.4 稳定同位素特征 118
5.3 冰川融水径流中的营养元素 121
5.3.1 融水径流中的铁 121
5.3.2 融水径流中的有机碳 121
5.3.3 融水径流中的硅 123
5.3.4 融水径流中的磷 125
5.4 水化学在冰冻圈水文研究中的应用 126
5.4.1 冰川排水系统的识别 126
5.4.2 水体来源的解析 127
5.4.3 洪水过程及预警 129
5.4.4 水体滞留时间的确定 130
5.4.5 水体蒸发量的估算 132
参考文献 132
思考题 134
延伸阅读 134
第6章 冰冻圈的流域水文作用 135
6.1 流域水源涵养作用 135
6.1.1 冰冻圈冷湿岛效应的理论基础 135
6.1.2 冰冻圈冷湿岛效应的观测事实 138
6.2 流域径流补给作用 142
6.2.1 冰冻圈水储量 142
6.2.2 中国冰冻圈径流补给 146
6.3 流域水资源调节作用 152
6.3.1 冰川的多年和季节调节作用 152
6.3.2 积雪的季节调节作用 154
6.3.3 冻土的年内和年际调节作用 156
6.4 流域极端水文事件 158
6.4.1 冰雪消融型洪水 158
6.4.2 冰湖溃决型洪水 162
6.4.3 冰川泥石流 163
参考文献 164
思考题 165
延伸阅读 166
第7章 全球冰冻圈水循环 167
7.1 冰冻圈与海洋中的淡水 167
7.1.1 高纬度地区的海洋淡水 167
7.1.2 高纬度固-液态淡水交换 168
7.2 冰冻圈与全球水循环 169
7.2.1 冰冻圈与大气的相互作用 169
7.2.2 全球水循环中的冰冻圈作用 170
7.3 冰冻圈与海平面变化 173
7.3.1 影响海平面变化的主要因素 173
7.3.2 冰冻圈对海平面变化的贡献 174
参考文献 177
思考题 178
延伸阅读 178
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