准噶尔盆地积雪储量的遥感反演及变化特征分析

利用被动微波遥感SSM/I亮温数据反演的积雪深度,采用积雪密度经验算法,计算了准噶尔盆地1987-2008年逐日雪储量及其分布状况。结果表明:(1)准噶尔盆地年最大雪储量22 a平均为4.53×109m3,最大年份为1994/1995年冬季,雪储量达7.13×109m3,最小年份为1995/1996年冬季,雪储量为2.74×109m3。(2)准噶尔盆地冬季雪储量空间分布不均匀,雪储量较大的区域分布在阿尔泰山南麓和天山北麓,且由盆地边缘向中心逐渐减少,两个明显的低值区分别位于盆地西部克拉玛依地区附近和盆地东部北沙窝附近。(3)季节内变化特征表现为:11月上旬至2月中旬为雪储量缓慢累积的过程,3月上旬雪储量达到峰值,持续时间很短(约15 d),3月中旬至4月下旬雪储量迅速消退,季节内变化主要受降雪和气温年内分配的影响。(4)1987-2008年准噶尔盆地雪储量的年际变化较大,65%的区域呈现线性增加趋势,但不显著。(5)冬季降水量和气温是影响雪储量变化的主要因素,雪储量与冬季降水量呈显著正相关,与气温呈显著负相关关系。     

西藏高原MODIS每日积雪产品去云算法过程对比验证研究

基于MODIS积雪产品的多种去云方法过程在西藏高原开展对比验证,并以漏测误差L(%)、多测误差M(%)、总体精度O(%)、积雪分类精度S(%)及kappa系数(K_hat)作为验证精度评价指标;主要研究方法有上下午星结合去云法(方法Ⅰ)、连续三天结合去云法(方法Ⅱ)以及基于数字高程模型的Snowl去云法(方法Ⅲ).并采用高分辨率Landsat遥感数据对所得结果开展验证对比工作,为了使验证结果更具有代表性,选取了西藏高原典型的5个区域用于其验证范围.结果表明:方法Ⅰ和方法Ⅱ有较好的去云效果,适合于在西藏高原开展利用;方法Ⅲ在西藏高原没有起到特殊的去云作用,该方法的前提假设是在西藏高原需要考虑山地和高原作分析;通过三种方法去云之后在5个区域效果总体上表现为漏测误差和多测误差都有减少,总体精度和积雪分类精度分别在60%~98%及60%~95%之间,kappa系数在0.10~0.56间,一致性精度表现一般.     

使用积雪遥感面积数据改善山区春季融雪径流模拟精度

随着寒区水文模拟研究的深入,春季融雪径流模拟误差大这一问题越来越明显.针对此问题,以八宝河流域为研究区,利用积雪衰减曲线将MODIS积雪面积比例产品转化为雪水当量,并用其更新分布式水文模型GBHM(Geomorphology-Based Hydrological Model)中模拟的雪水当量,达到提高春季融雪径流模拟精度的目的.利用GBHM模型对八宝河流域2005-2007年进行了模型预热,参数率定,同时选择2008年进行模型检验.结果表明:GBHM模型在八宝河流域有较好的径流模拟精度,年均纳什效率系数(NSE)达到0.64.但模型对春季融雪过程的模拟效果较差,通过引入积雪遥感数据,这一问题得到很大改善.加入积雪遥感数据后,2008年3-6月径流模拟精度NSE和相对偏差Bias分别由-1.0、-0.45改进为0.58、0.06,单点雪水当量模拟精度获得提高,流域水量平衡也更加合理.     

典型草原区芨芨草灌丛积雪形态与滞雪阻雪能力

通过对典型草原区芨芨草（Achnatherum splendens）灌丛积雪体的调查,研究了灌丛特征（灌丛高度、灌丛迎风侧宽度、灌丛顺风侧长度）对于积雪形态（积雪高度、积雪宽度、雪辫长度）的影响。结果表明：芨芨草积雪形态参数与灌丛特征单一因子间呈显著的幂函数关系（指数<1）,灌丛积雪发育过程及其形态特征是灌丛特征参数共同影响和作用的结果,灌丛高度对积雪高度与雪辫长度影响最大,灌丛迎风侧宽度对积雪宽度影响最大;在灌丛积雪的形成发育过程中,较小灌丛积雪形态发育较快,大灌丛积雪形态发育相对缓慢,不论灌丛特征如何变化,所有灌丛积雪体前期发育迅速,后期发育缓慢;灌丛二维空间滞雪范围模型直接反映灌丛对风力的干扰范围和积雪的潜在范围,间接反映灌丛的滞雪能力;灌丛三维空间阻雪量模型直接反映一定雪源、风况条件下灌丛的阻雪能力。建立的灌丛滞雪范围与灌丛阻雪体积模型,可为典型草原风吹雪区积雪资源估算和雪害植物防治技术提供理论依据。     

2003-2012年四川省积雪时空动态变化与气候响应研究

积雪是地球表层覆盖的重要组成部分,以高反射率、低导热率对地球能量和辐射平衡产生重要影响。利用遥感和GIS等方法能够获得大范围的雪盖信息,了解其时空分布特征及变化规律,可以对有关部门提供防灾减灾的信息。采用2003-2012年MOD10A2数据和四川省48个气象观测站的温度、降水量、湿度、气压和日照时数等数据,分析了10a四川省积雪覆盖的时空变化特征及其与气候之间的关系。结果表明：四川省积雪覆盖的空间分布呈现出西部高原多积雪,成都平原覆盖少,东部盆地几乎无积雪覆盖的阶梯式结构;2003-2012年近10a来,积雪覆盖面积年际变化呈现出小幅度波动,峰值出现于2008年,从总体趋势来看,积雪覆盖面积呈现出微弱的下降趋势;通过分析10a来积雪覆盖率与气温、降水、湿度、气压、日照时数的相关性可知,积雪覆盖率的变化特征与气温和降水的关系最为密切,与湿度的相关性一般,与气压和日照时数的关系较弱。研究表明,四川省积雪变化受气温的影响大于降水的影响,气温越高,降水量越多,积雪面积越少,反之,积雪面积越大。     

1962-2014年秦岭主峰太白山地区积雪变化特征及其成因分析

利用太白气象站1962-2014年地面积雪观测资料,太白、眉县气象站1980-2014年高山积雪观测记录和1988-2010年卫星遥感资料,分析了秦岭主峰太白山西部中山区、西部中高山区和中部中高山区积雪初、终日期、积雪日数和积雪深度等的变化特征,以及西部中山区积雪变化的成因.结果表明：1962-2014年太白山西部中山区积雪初日推迟,终日提前,初终间日数减少,积雪日数显著减少,积雪深度呈现波动变浅的趋势;1980-2014年西部中高山区积雪日数同样呈现波动减少趋势,西部中山区和中高山区年积雪日数减少率分别为3.2 d·（10a）^-1和8.9 d·（10a）^-1.1980-2014年中部中高山区积雪初、终日期和积雪日数变化趋势不明显.卫星遥感监测资料分析结果显示太白山地区积雪面积呈现波动减少趋势.1962-2014年西部中山区气温升高,降水减少,积雪参数与气候要素相关分析结果表明气温和累积雪深等参数变化关系密切,气温升高是太白山积雪减少的主要原因.1980-2014年太白山地区7月积雪日数很少,关中八景之一的“太白积雪六月（公历7月）天”已很少见到.     

干寒型积雪一维动态温度场的数学模拟

本文采用非稳态具有内热源的一维温度场数学模型描述雪层内部的温度分布状况及其变化规律.根据多年的观测资料和实验研究结果.首先确定影响雪层温度状况外部因素的作用机理和变化形式,最后给出了数学模型的解析解并与实测数据进行了比较验证,取得了比较满意结果。     

中国地区冬季积雪遥感监测方法改进

该文概述了卫星遥感积雪监测原理,介绍了积雪判识方法,对国家卫星气象中心已有的业务化极轨气象卫星冬季旬积雪监测算法和流程进行了改进.经过比对,设计了新的可见光太阳天顶角订正模式,针对NOAA-16/AVHRR3和FY-1D/MVISR重新确定了积雪判识变量及相应的动态积雪检测阈值,提出了概率积雪判识方法,结合多光谱阈值法建立了概率结合阈值(Probability Combined with Threshold,PCT)的积雪判识方法,并以该算法为基础建立了新的业务化积雪动态遥感监测系统.同时,用新算法对部分历史产品重新做了处理,并简要分析了1996至2003年中国地区冬季积雪分布特征.     

长江源头地区冰川变化的气候成因研究

利用1959—2003年长江源头沱沱河代表站观测的年、季气温、降水、积雪资料，用气候诊断方法分析了该地区气候年代际变化特征以及冰川变化的成因。结果表明：长江源头地区40多年来夏季增温比较明显，上世纪90年代四季平均气温、平均最高和平均最低气温较80(或60)年代偏高0．6—1．2℃。降水量(含积雪量)冬季增加，夏季减少，秋、春季降水增加而积雪量减少。年大风日数80～90年代较60～70年代偏多。80年代夏季温度升高、降水减少、大风日数增多的暖干气候背景是该地区冰川退缩的主要原因；90年代以来，夏季暖干化的趋势继续加剧，并逐步扩展到春、秋季节，使得该地区的冰川迅速退缩，生态环境进一步恶化。     

青藏高原积雪对广西气候影响的过程和物理机制分析

利用1967～1997年500hPa高度场及同期副热带高压资料，分别将年、春、夏、秋、冬季的青藏高原积雪与这两者之间的联系进行分析，并“借用”他人通过数值模拟所得结果来印证由统计分析而得到的相关关系，从而揭示青藏高原积雪对广西气候影响的过程和物理机制。结果表明：青藏高原积雪多、少雪年时，在高原主体所处的范围以及我国以北以贝加尔湖为中心的区域范围内，500hPa高度场的距平符号呈反向变化形式，高原多雪时，高原主体上层500hPa高度场为负距平，高原少雪时，则为正距平。而青藏高原多雪时，太平洋副热带高压脊线要比少雪年位置偏南。