新疆精(河)-伊(宁)铁路沿线雪害形成机制及其防治工程措施

天山西部的降雪丰富,伊犁河流域年最大雪深普遍超过60crn,中国科学院天山积雪与雪崩研究站和伊犁的最大雪深分别高达152crn和89cm。因此,天山西部山区风吹雪和雪崩灾害较多,严重影响着当地的交通安全。新疆精(河)-伊(宁)铁路经过的缓坡丘陵区是风吹雪灾害多发区,崇山峻岭区是雪崩灾害多发区。通过对铁路沿线的气象要素进行分析与推算,结果表明,该地区的最大风速平均值14．0m／s,30a-遇的最大风速与最大积雪深度分别为20．3m／S和160cm;平均冬季降水量153．2mm,为风吹雪灾害的发生提供了物质与动力条件。在风吹雪多发区,风吹雪的主要危害类型是路堑型风吹雪沉积,其次为低路堤型风吹雪沉积等。经过野外考察和室内分析,基本上查清了精(河)一伊(宁)铁路沿线风吹雪的发生与分布规律,并且针对性地提出了铁路在雪害多发区的设计原则和雪害防治方法。认为路堤防风吹雪的适宜高度为200～1500cm,路堤若低于200cm,路面上易发生风吹雪沉积;若路堤的边坡较陡,则路面上不易发生风吹雪沉积;路堑边坡的角度越小,路堑越深,路堑走向与主导风向的夹角越小,风吹雪沉积越不易发生;风吹雪的防治应以防风吹雪走廊和下导风板为主,并辅以侧导板、挡雪墙等工程。精-伊铁路雪崩灾害主要发生在崇山峻岭区,主要类型为坡面雪崩和坡面沟槽雪崩。阳坡雪崩多发生在降雪季节,雪崩危害相对较少;阴坡积雪不易融化,雪崩危害大。阴坡雪崩在整个冬季从开始下雪直到次年春季积雪融化以前都可发生,危害时期长。在雪崩灾害的多发区,铁路选线时明线工程最好能选在阳坡,永久性建筑物或设施要尽量避开沟槽雪崩的运动区和堆积区;铁路线横穿河流处,桥梁的桥墩和铁路延伸线一定要避开沟槽雪崩的运动区和堆积区,尽量选在两雪崩之间的山梁或山脊处,隧道出入口也要选在突出的山嘴或山梁等正地貌部位。在其他条件允许的情况下,线路应尽量向坡面的上部抬升。精一伊铁路沿线雪崩灾害治理原则：在所有的隧道出入口,隧道再向外延伸3m,上方再修建导雪堤,可保隧道口的安全;在工程建设过程中,要求尽量少地破坏铁路两侧的植被,特别是树林和灌木。     

我国天山山区公路山地灾害及其防治

天山山区公路山地灾害主要出现于海拔>3000米的现代冰缘区,遭山地灾害威胁较严重的是独山子—库车公路和乌鲁木齐—库尔勒公路。较突出的山地灾害是雪崩、风吹雪、自然积雪、泥石流与石冰川,其次是倒石堆、热融滑塌和热融掏蚀。该区公路山地灾害防治应采取预防为主、防治结合的原则,此外应加强灾害预报。     

MODIS雪深反演数学模型验证及分析

在MODIS卫星遥感积雪监测的基础上,利用雪深反演数学模型、积雪指数NDSI和多光谱阈值等相结合的方法,对2004年以来新疆北疆地区的积雪分布状况进行了反演和计算,并利用2004年11月～2005年3月冬季北疆地区气象台站雪深数据和2004年12月～2006年1月加密野外实测雪深数据,对反演雪深数据进行了验证及分析,北疆各地除塔城地区反演精度为83.2%以外,其它地区反演精度达85.2%以上,平均反演精度达86.2%;野外实测数据验证反演精度达92%以上。     

基于GF-1的青藏高原东南部积雪分布及MODIS积雪产品适用性研究

青藏高原东南部海拔高,地形复杂,云量大,准确掌握该地区的积雪分布特征对于积雪灾害防治非常重要。论文以2013—2019年冬季积雪积累期云量符合要求的35景高分一号(GF-1)影像为基础,将全色影像和多光谱影像融合为2 m分辨率影像,通过目视解译获取了研究区积雪的空间分布特征,结合改进后的30 m分辨率SRTM DEM,探讨了地形对积雪分布的影响。结果表明：积雪像元在研究区范围内占比为33.1%。积雪的垂直分布特征明显：积雪在高程带4000~5000 m(高海拔)处分布较集中,积雪面积占比为18.1%;在高程带0~2000 m、2000~3000 m和6000~7000 m处积雪面积占比均不到0.1%。积雪在北坡、东北坡的分布比例较高,均为15%以上;在南坡、西坡、西南坡、东南坡分布比例较低,均为10%左右。将基于GF-1影像获取的积雪分布分别与同日获取的根据MODIS V6积雪产品计算的积雪比例(MODIS FSC)和积雪分布的对比表明,64.4%的MODIS FSC像元绝对误差不超过10%,MODIS积雪分布产品对含雪像元的漏分率和误分率平均为33.8%和32.7%,说明MODIS积雪产品在研究区的精度还具有较高的不确定性,其对低覆盖积雪反演的精度较差。这表明利用MODIS积雪产品研究青藏高原东南部积雪的时空变化特征时还需要对其积雪反演算法进行改进,同时亟需加强地面观测和基于多源遥感数据的积雪研究。研究结果可为青藏高原东南部雪冰灾害防治提供支撑。     

基于去云处理的祁连山积雪覆盖遥感监测研究

雪盖信息在生态研究、水资源评价管理以及灾害防治中有重要的作用,MODIS利用冰雪指数(NDSI)和阈值提供全球每日积雪产品,微波遥感传感器AMSR-E提供南北半球不受云影响的雪水当量数据。通过融合同一天不同时间过境的MODIS积雪产品MOD10A1和MYD10A1为MOYD,融合MOYD和AMSR-ESWE积雪当量产品产生MODAM,以祁连山区气象站观测雪深数据为"真值",检验了2010-2011年积雪季MODIS积雪产品和AMSR-E识别积雪的精度,结果表明:MOYD产品和MODAM使云量减少了15%和100%,积雪精度和总体精度分别达到了24%、59%和88%、80%,通过融合多时相和多传感器数据大大提高了积雪监测精度,此外对祁连山积雪时间分布和不确定进行了分析。     

基于多源数据的内蒙古中东部积雪厚度研究

积雪作为气候系统中重要的环境影响因素受到了普遍的重视,特别是在高纬度、高海拔地区,积雪面积和积雪厚度是积雪研究的两个重要因子。利用2010年11月8日、14日和25日三天的MODIS L1B数据,根据在可见光波段,地表、云和雪在该波段的反射率都比较高的特点,计算得出的积雪覆盖面积空间分布图。积雪深度受降雪量、坡度、坡向等多因素的影响表现为不连续分布,单纯利用气象监测站点无法获得积雪厚度的空间连续分布,而遥感影像也受到局地特征的影响而精度不够。因此,首先基于经验公式,利用MODIS L1B数据计算了积雪覆盖面积,在此基础上,基于气象监测点的积雪深度数据和MODIS L1B波段的相关性,选择影像数据的最优通道,通过建立多波段的积雪深度回归模型,并且对积雪深度进行空间连续插值,通过将模拟的积雪深度与监测点插值结果进行对比,发现统计回归的方法有效的提高了积雪深度、覆盖度等雪情监测信息精度。     

青藏铁路沿线雪灾风险评估

雪灾是青藏铁路及其沿线地区所面临的严重自然灾害之一,对其风险等级进行科学评估,是制定应急方案、确保青藏铁路安全运行的重要基础。本文基于历史雪灾数据和铁路相关数据,选择27项指标构建青藏铁路及其沿线的雪灾综合风险评估体系,对青藏铁路沿线积雪雪灾、雪崩雪灾和风吹雪雪灾的致灾危险性、铁路系统的脆弱性进行了综合分析。分析表明：青藏铁路沿线雪灾高风险区分布在唐古拉-安多路段,雪灾中等风险区主要分布在天峻-乌兰、五道梁-安多等2个路段,雪灾低风险区主要集中在西宁-天峻、德令哈-格尔木和那曲-拉萨等3个路段。从整个青藏铁路沿线来看,青南高原路段是青藏铁路沿线雪灾综合风险等级最高的区域。     

基于MODIS数据的青藏高原积雪日数提取与时空变化分析

以青藏高原为研究对象,首先采用基于三次样条函数的去云算法对2001—2011年逐日MODIS积雪面积比例产品进行了去云处理,并对去云结果进行了精度验证。然后根据去云后的逐日无云MODIS积雪面积比例产品,提取了研究区近11年的积雪日数,并对积雪日数的时空分布特征进行了分析。结果表明:1.本文的去云算法能有效的获取云覆盖像元的积雪面积信息,总体平均绝对误差值为0.092。去云后MODIS积雪产品提取的积雪日数与地面观测值具有较高的一致性(87.03%),平均绝对误差3.8 d;2.青藏高原积雪日数的分布极不均匀,四周山区(特别是西部和南部山区)积雪分布广泛且积雪日数高,而高原腹地积雪日数低,年均稳定性积雪面积占27.24%;3.青藏高原积雪日数的年际波动较大,积雪日数在34.14%的地区呈减少的趋势,在24.75%的地区呈增加的趋势,其中显著减少和增加的地区分别为5.59%和3.9%。     

基于MODIS数据的土库曼斯坦山区积雪监测

积雪是影响气候变化的重要因子,准确、及时的获取积雪覆盖范围,进行动态变化监测意义重大。利用MODIS数据进行土库曼斯坦积雪监测,提取积雪信息的研究较少。利用MODIS L1B 500 m分辨率数据,通过几何校正、去云预处理,应用归一化差分积雪指数（NDSI）算法和综合阈值判别法,获取了土库曼斯坦2011年11月～2012年4月山区积雪覆盖范围和面积等数据信息,揭示了土库曼斯坦山区积雪发生的时空特征。土库曼斯坦南部的科佩特山区是该国降雪的核心地区,积雪面积均在1月达到最大值,随后积雪面积随温度的升高而减少。山区积雪面积、月均气温、月降雨量之间存在着显著的相关性,其相关系数分别为0.742 9和0.568 4。结果表明,在监测时段积雪面积随气温的降低、降雨量的减少而增加。     

国道217线天山公路沿河路基水毁防护优化工程——以K970+564～K970+839段为例

国道217线独山子-库车段亦称天山公路,是横贯天山,连接新疆自治区南、北疆的一条重要交通干线,全长537 km.天山公路的很多路段沿河布设,由于原有公路的防护工程标准较低,很多路段的路基已经被山洪完全损毁,造成交通中断.研究合理的沿河路基水毁防护技术,已经成为改建后公路能否正常运营的必要条件.以K970+564～K970+839段为例,总结该段公路路基水毁现状,提出了防护工程优化组合的方案及适用条件,提出了典型水毁的防治对策和防治方案,为有效、合理、科学的保护天山公路沿河路基提供了科学依据.     

中尼公路雪害及防灾对策

本文在大量野外实地调查基础上，通过对中尼公路沿线吹雪、积雪和雪崩成因背景的分析，揭示了中尼公路雪灾的分布规律和形成机制，并提出各类雪灾的防治对策。对康山桥特大雪崩灾害进行了深入研究，提出了可供实施的整治方案及进一步工作的建议，对中尼公路整治必建工程具有重要的指导意义。     

SNOW-AVALANCHE HAZARDS IN GLACIER NATIONAL PARK,MONTANA: METEOROLOGIC AND CLIMATOLOGIC ASPECTS

Hazardous snow avalanches in Glacier National Park, Montana, are associated with a variety of meteorologic conditions: heavy snow; heavy snows followed by a rise in air temperature to above freezing; a rise in air temperature to above freezing, without precipitation; and rain in association with above-freezing air temperatures. Years of major, widespread avalanching may be recognized by examination of historical information and tree-ring data. Avalanche types include slab avalanches, wet snow avalanches, and dry loose snow avalanches. February is the peak avalanche month. Intraannual seasonalities of avalanche trigger mechanisms and type of avalanche are related. The presence of sun crusts in some cases provides unstable stratigraphic planes in the snowpack over which freshly deposited snow may glide. Destructive windblasts also occur in association with some avalanches. Insufficient data from east of the Continental Divide precluded a comparison of avalanche type and trigger mechanisms from the western and eastern portions of Glacier National Park. The general avalanche climate is more similar to that reported from the southern Canadian cordillera than to continental locations such as the mountains of Colorado. [Key words: Snow avalanches; avalanche trigger mechanisms; avalanche types; avalanche seasonality; Glacier National Park, Montana; northern Rocky Mountains; hazard planning.]     

Avalanche prediction in Scotland: II. Development of a predictive model

The paper presents a method for predicting avalanche activity from meteorological data which is suitable for Scottish snow conditions. Two main types of avalanche are distinguished. Direct-action avalanches are the result of fresh snow accumulation and may release after approximately 200 mm of fresh snow has fallen over a period of a few days. They become extremely likely if a further 100 mm falls in a single day. Climax avalanches are the result of strength loss in the snow cover, due either to thawing or persistent cold. Thaws may produce an avalanche after only three or four days with maximum temperatures around 2°C. Alternatively, if maximum temperatures remain below ?4°C for over a week, and especially if cold weather persists for two weeks, slab avalanches of dry snow are likely to occur. Between these two types are several possible avalanche situations in which fresh snow accumulation is combined with high or low temperatures. Topography plays a passive role, and determines where avalanche activity is most likely. Free faces, smooth surfaces and slopes in the lee of major storms respond most rapidly to the onset of avalanche conditions.     

大阿尔玛京卡河流域的雪崩与治理

大阿尔玛京卡河流域危险主要出现在中山森林－草原带和高山雪冰带。受局地气候、地貌与环境的综合作用，流域雪崩规模小、路程短，多见全程雪崩；雪崩类型单调，以干、湿雪崩占统治地位，在９０％以上，雪崩发生地点集中，而且每年都有出现，只有数量上的差异性。在西风气流的控制下，冬季积雪层的变质过程具温度梯度变质特征。积雪层负温梯度大，雪层深霜的发育和生长迅速，呈出“干寒型”积雪的基本特征。雪崩对道路、居民点和建筑     

新藏公路(新疆境内)沿线道路病害

新藏公路（新疆境内）地处昆仑山中、西段，沿线道路病害类型多样，有泥石流、滑坡、水毁、崩塌、雪害、涎流冰、翻浆、冻土等，严重威胁和破坏交通。由于所处地域自然环境条件特殊，病害频频发生，随着全球气候变暖，冰川退缩，病害将愈演愈烈。本文在实地调查的基础上，分析了研究区病害发育现状、分布规律、成因以及发展趋势，提出了进一步工作的建议。     

新疆天山山地自然灾害垂直带谱及其特征

分析天山山地由气候原因引起的自然灾害分布的垂直带谱,主要灾害类型有１２种,可分为３个带：（１）基带（暴雨－塌方带）：主要是由中、低山突发性的降雨引起的各种灾害。此带灾害频发时期与最大降水期是同步的。（２）中带（融水－冰冻带）：其灾害大多同温度的变化有密切的关系。（３）上带（风吹雪－雪崩带）：由积雪运动造成的灾害多集中在这里。山地坡向和高度对自然灾害垂直带谱的组成和灾害出现的频率影响很大。由于温度和     

天山雪崩动力学研究新进展

中日合作雪崩动力学研究在我国天山西部进行。结果表明，雪崩前锋速度７．１ｍ／ｓ，雪崩冲和是雪崩雪高度的函数，其最大冲击力为８８．７ｋＰａ，出现在雪崩雪１．４５ｍ高度，雪崩雪分为两层：上层为雪云，下层为密雪流。密雪流表现呈现下倾形态向下运动。     

库木托拜沙漠公路风沙-风雪复合灾害的形成机制及治理方案

伴随交通建设的快速发展,极端环境对交通造成了复杂多样的灾害。穿越新疆库木托拜沙漠的克特公路冬季遭遇频发的风沙-风雪复合灾害,危害严重。此种灾害的发生与区域特殊孕灾环境有关（冬季有强劲的“闹海风”和丰富的风沙（雪）源）,也与公路防沙体系布局和路基断面设置以及清沙（雪）堆放等人为扰动有关。本研究按照因地制宜、因害设防、顺应自然、标本兼治的防治原则,提出了加强防护能力、机械防治与植物防治相衔接的防治思路,制定了路侧地形平整、阻-固-输结合防护体系建设及后期科学管护的综合治理方案,以统筹防治春季风沙灾害与冬季风沙-风雪复合灾害。