2018年末湖南雨雪冰冻过程对农业的影响及大棚积雪致灾指标构建

研究低温雨雪冰冻天气过程对越冬作物的影响及塑料大棚积雪致灾指标对开展区域农业冬季灾害防御、塑料大棚雪灾监测预警具有现实意义。为此,以湖南省为研究区域,基于全省97个地面气象观测站逐日气象资料,结合农作物、塑料大棚灾情资料,采用S-W检验、正态分布置信区间估计方法,研究2018年12月27日—2019年1月3日低温雨雪冰冻天气过程对农业生产的影响,并构建了湖南省塑料大棚积雪致灾气象指标;利用多元线性回归方程,模拟了积雪深度变化,探讨了冬季大棚灾害的主要影响因素、冰冻持续与气温要素的关系。结果表明:过程中全省大部分地区出现了≥4 d轻度及以上低温,伴随中度冰冻,其中湘西南、湘东北和湘北是受灾最严重的地区,塑料大棚和油菜、冬季蔬菜、柑橘等作物受灾严重;构建得到湖南大棚致灾积雪深度指标为5 cm,独立样本验证结果与实际灾情有较好一致性;日最高气温、最低气温、降水量3要素与积雪增量呈显著线性相关,可用于积雪深度预测;塑料大棚受损程度与农村人均可支配收入、致灾因子强度密切相关;地区冰冻观测状态与日最低气温关联程度高,农业生产中需更加关注日最低气温低于0℃的出现和持续时间。     

基于RS和GIS的黑龙江省积雪时空变化研究

以黑龙江省为研究区域,以风云三号气象卫星遥感数据资料为基础,通过对FY－3 A和FY－3 B的VIRR波段特性的深入分析,对2013～2015年多期FY－3A和FY－3B的VIRR遥感影像提取出黑龙江省多期积雪数据,进行黑龙江省积雪时空变化监测研究,结合RS和GIS技术对其进行了分析并得出结论,对了解其时空分布特征及变化规律,对于促进该区的工农业生产和生态环境保护都具有十分重要的意义。     

融雪期天山西部森林积雪表面能量平衡特征

通过对2013年春季中国科学院天山积雪与雪崩研究站站区内阳坡开阔地和阴坡雪岭云杉80%和20%开阔度林冠下气温、大气湿度、风速以及雪面短波和长波辐射的观测研究,分析了融雪期不同开阔度林冠下积雪表面能量平衡特征。结果表明:由于植被影响,阴坡雪岭云杉林冠下积雪表面净短波辐射和显热明显小于阳坡开阔地,但净长波辐射损失小于阳坡开阔地。阴坡林冠下积雪表面总能量明显小于阳坡开阔地,因此阴坡森林积雪融雪开始消融和结束时间明显晚于阳坡开阔地。在阴坡,林冠开阔度越大,雪面获得的净短波辐射和显热越大,但损失的净长波辐射和潜热也越大。不同开阔度林冠下和阳坡开阔地积雪表面的净短波辐射、显热和潜热有相同的日变化特征,但是森林积雪表面夜晚的显热和潜热多为0 W/m2;阴坡森林积雪表面长波辐射日变化特征明显不同于阳坡开阔地雪面。     

天山博格达峰四工河4号冰川雪坑中人类活动的NO3-、SO42-记录

2009年7月在天山博格达峰地区四工河4号冰川采集了20个雪坑样品.对所有样品(Na+、K+、Ca2+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO42-、NO3-、HCOO-和CH3COO-)进行了分析.与天山地区其它冰川比较,博格达峰四工河4号冰川雪坑中SO24-和NO3-浓度均表现为最高值,分别达到521.4ng.g-1和760.4ng.g-1.2008年12月的多条空气后向轨迹经过了乌鲁木齐市中心;雪坑样品pH值与乌鲁木齐市平均值基本一致,并且雪坑样品[NO3-]/[SO24-]比率与乌鲁木齐市冬天[NO3-]/[SO42-]比率相符合;雪坑样品[HCOO-]/[CH3COO-]比率仅为0.79,低于1.结果表明,博格达峰四工河4号冰川雪样的SO24-和NO3-主要来自于人类污染.     

Impacts of snow accumulation on air temperature measured by automatic weather stations on the Antarctic ice sheet

The heights of automatic weather station (AWS) sensors over the Antarctic ice sheet are nominal and change with snow accumulation or ablation. Therefore, the measured data may not be used directly. In this study, we analyzed the impact of snow accumulation on AWS observations using continuous measurements from three AWS that were deployed on the traverse route from the Zhongshan Station to Dome A over East Antarctica. We then corrected the measured air temperature to account for changes in the sensor height relative to the snow surface to improve the authenticity and representativeness of the observation data from the AWS. The results show that (i) the annual mean snow accumulations at Dome A, Eagle and LGB69 were approximately 0.11 m, 0.30 m and 0.49 m, respectively, and the corresponding annual mean air temperature differences between the corrected and measured values at 1 m in height were 0.34℃, 0.29℃ and 0.35℃; (ii) the impact on air temperature from accumulation decreases with height from the surface; (iii) the air temperature difference between the corrected and measured values was not directly proportional to the snow accumulation but was related to the seasonal air temperature variations and the intensity of the local surface inversion; and (iv) the averaged corrected air temperature was higher than the measured values except during the summer when there were days without temperature inversion. The magnitude of the temperature difference between the corrected and measured was mainly determined by snow accumulation and the intensity of the local surface inversion.     

基于MODIS数据的玛纳斯河山区雪盖年际波动特征研究

基于2000 -2010年的MODIS/Terra积雪8d合成数据(MOD10A2)与DEM数据,通过计算和分析不同高程带、不同坡向和不同坡度的积雪覆盖率,研究了新疆玛纳斯河山区雪盖的年际波动特征.结果表明:(1)鼎盛期积雪覆盖率在研究时段内形成两高两低的总体走势,2000/2001和2007/2008雪年为高值年,2...     

中国天山冰川积雪中NO3-与NH4+的分布特征及其环境意义

基于2004-2009年间在天山托木尔峰青冰滩72号冰川、奎屯河哈希勒根51号冰川、乌鲁木齐河源1号冰川、博格达峰四工河4号冰川与庙尔沟平顶冰川积累区采集的雪坑样品,分析了中国天山冰川积雪中NO3-与NH4+的空间分布特征及其环境意义.结果表明,积雪中NO3-平均浓度顺序为哈希勒根51号冰川＜乌鲁木齐河源1号冰川＜庙尔沟平顶冰川＜青冰滩72号冰川＜四工河4号冰川,而NH4+平均浓度顺序为青冰滩72号冰川＜哈希勒根51号冰川＜庙尔沟平顶冰川＜乌鲁木齐河源1号冰川＜四工河4号冰川.结合HYSPLIT空气轨迹模型与局地环境状况资料分析,这种空间差异受到远源污染与沙漠粉尘传输、近源工农业生产与生活排放、冰川积累区地理环境等因素的综合影响.     

季节冻土区融雪冻土水热耦合模型研究

为描述季节性冻土地区的积融雪及冻土水热过程,采用能量平衡及水量平衡法建立融雪模型,采用有限体积法离散热传导方程和非饱和土壤水运动方程,并对其交界面处进行耦合处理,从而建立季节冻土区融雪冻土耦合数学模型。结合2005年曲玛莱实测站点的观测资料,从不同角度描述积雪变化,冻土活动层内土壤水热特征,检验模型方法的有效性,为揭示该地区的水文运动规律提供有力的支持。     

基于MEMLS模型的积雪深度反演方法

利用被动微波遥感反演积雪深度一直是积雪遥感领域中的研究热点。在现有的积雪深度反演算法中,NASA算法因其简洁、易于扩展的特点,成为应用最为广泛的算法。但NASA算法存在着一定不足:首先,由于NASA算法基于线性拟合得出,在应用到其他研究区域时需要对反演公式进行重新拟合,适用范围受到一定限制;其次,由于算法中引入的19GHz与37GHz的亮温差在雪深达到一定范围时会达到饱和,因此算法会低估积雪深度。本文针对现有反演算法的不足之处,结合蚁群智能算法的特点,发展了基于蚁群算法的积雪深度反演算法;此外,针对NASA算法中存在的雪深低估问题,引入了AMSR-E10.7GHz亮温数据,对算法进行了改进。利用MEMLS模型的模拟数据与AMSR-E辐射亮温数据对算法进行实验,并采用实测数据与AMSR-E雪水当量产品对算法的反演精度进行评价。结果表明,两种积雪深度反演算法均是可行的,反演精度与现有产品相比有较为明显的改进。     

雪数据集研究综述

大范围的雪盖变化是气候变化的指示剂,雪通过其自身的物理性质调节着地气之间的物质与能量循环,还能影响地表径流,调节水文循环,甚至在全球生态系统中发挥着重要的作用,因此建立数据集,实时监测雪盖的变化就变得非常必要。通过阅读大量文献,总结目前应用较为广泛的数据集,主要包括可见光/近红外数据集如NOAA数据集、MODIS数据集,微波数据集如SMMR数据集、AMSR-E数据集,以及多数据源的数据集。分析各种数据集的生成原理和优缺点,对目前雪数据集研究中可能存在的问题进行总结。