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北疆阿尔泰山地区融雪期季节冻土冻融状态研究
1
作者 张晓慧 汤萃文 +3 位作者 张伟 沈永平 贺斌 毛炜峄 《冰川冻土》 2025年第1期71-84,共14页
积雪是北疆地区季节冻土冻融循环的主要控制因素,季节冻土又通过改变浅层土壤的冻融相态来影响积雪融水的下渗,但该地区消融季浅层土壤的冻融状态并不清楚,致使难以从机理层面准确评估积雪和冻土协同对土壤水分的调节作用。为此,本研究... 积雪是北疆地区季节冻土冻融循环的主要控制因素,季节冻土又通过改变浅层土壤的冻融相态来影响积雪融水的下渗,但该地区消融季浅层土壤的冻融状态并不清楚,致使难以从机理层面准确评估积雪和冻土协同对土壤水分的调节作用。为此,本研究基于1961—2011年阿尔泰山地区6个气象站点的积雪与冻土地面监测数据,应用高斯模型和玻尔兹曼模型进行分析,在划分多雪年、少雪年和正常年的基础上,分析了北疆地区积雪和季节冻土的基本特征,详细探讨了消融期浅层土壤的冻融状态。结果表明,该地区各站点的多年平均积雪持续期为123.2 d,多年平均最大雪深为29.7 cm;季节冻土多年平均冻结期为150.9 d,平均最大冻结深度为120.3 cm。总体上,积雪呈现增加趋势,主要表现为雪深的增加;而冻土则呈现退化趋势,主要体现在冻结期缩短和最大冻结深度减少。不同类型积雪年冻土融化结束时间和积雪消融结束时间的对比分析显示,70%的多雪年和60.5%的正常年冻土融化结束时间分别比积雪消融结束时间早8.2 d和5.5 d;而少雪年冻土融化结束时间则比积雪消融结束时间晚13.2 d。总体上,所有站点的结果表明,随着积雪的增加,消融期季节冻土处于融化状态的概率也将显著增加,积雪融水对土壤水分的补给能力增强,这将导致积雪融水在土壤中的滞留时间延长,积雪-冻土的这种协同机制将显著影响积雪融水的入渗并改变积雪水文的产汇流过程,使更多的积雪融水补给土壤,并加强融雪水与地下水的交换,有利于干旱区积雪融水的有效利用。 展开更多
关键词 北疆阿尔泰山 积雪融水 季节冻土 冻融状态 土壤水分
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乌东德上游流域积雪分布及影响因素分析
2
作者 王汉涛 李振杰 +4 位作者 赵南山 彭启洋 唐盛 黎文懋 解明恩 《高原山地气象研究》 2025年第2期102-111,共10页
基于2015—2023年乌东德上游流域IMS遥感积雪产品(水平分辨率为1 km×1 km),结合地形及气象数据,分析乌东德上游流域积雪时空变化特征及气象要素、地形和土地利用对积雪覆盖率(Snow Cover Ratio,SCR)、积雪覆盖频率(Snow Cover Freq... 基于2015—2023年乌东德上游流域IMS遥感积雪产品(水平分辨率为1 km×1 km),结合地形及气象数据,分析乌东德上游流域积雪时空变化特征及气象要素、地形和土地利用对积雪覆盖率(Snow Cover Ratio,SCR)、积雪覆盖频率(Snow Cover Frequency,SCF)的影响。结果表明:乌东德上游流域SCR年平均值16.43%,季节变化明显,冬季最稳定、夏季最不稳定,年均积雪增加、消融日数分别为107 d、176 d,11月—次年4月“降雪部分消融”现象频发,对春季融雪径流贡献较大的区域集中在青海东部和四川北部。气象要素中,气温与SCR的关系最为密切,SCR随温度升高而逐渐减小,日照时数仅对SCR有间接影响,积雪大多发生在日总降水量<1 mm时;地理要素中,海拔高程是积雪时空分布的决定性因素,同海拔高程SCF表现为冬季>春季>秋季>夏季,而坡向和土地利用方式对SCF影响小,雪水当量与SCR的时间变化特征具有较好的一致性。 展开更多
关键词 乌东德上游 IMS积雪 时空分布 影响因素
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北极涡旋变化及其对松花江流域降雪的影响
3
作者 樊荣 高玲 +4 位作者 张丽娟 赵余峰 王嘉欣 黄玉桃 董思言 《冰川冻土》 2025年第4期927-939,共13页
北极涡旋特性变化及其对中高纬度降雪,尤其是极端降雪的影响,对于揭示极端天气或气候事件具有重要意义。本文采用中国科学院大气物理研究所发布的气候系统指数数据集及气象台站观测数据,采用趋势分析、相关分析等统计学方法,分析了1961... 北极涡旋特性变化及其对中高纬度降雪,尤其是极端降雪的影响,对于揭示极端天气或气候事件具有重要意义。本文采用中国科学院大气物理研究所发布的气候系统指数数据集及气象台站观测数据,采用趋势分析、相关分析等统计学方法,分析了1961—2021年极涡面积、强度等变化特征,以及1961—2021年松花江流域降雪量和日数的变化特征,揭示了极涡指数与松花江流域降雪的相关关系。结果表明:1961—2021年极涡特性发生了显著变化,具体为极涡面积显著缩小,极涡强度显著增强,极涡中心强度显著减弱,其变化速率分别为-0.807·(10a)^(-1)、-33.291·(10a)^(-1)、5.576·(10a)^(-1),而极涡中心位置没有显著变化。1961—2021年松花江流域除年降雪量、小雪量无显著变化外,年降雪日数及其他各等级降雪量和日数均发生了显著变化,其中,年降雪日数和小雪日数显著减少,中雪以上量和日数均显著增加。除小雪量与极涡无显著相关关系外,极涡中心强度、极涡强度和面积变化与松花江流域降雪指标有显著的相关关系。极涡中心强度变弱和极涡强度增强是松花江流域降雪量及中雪以上降雪量和日数增加的主要影响因素。 展开更多
关键词 北极涡旋 降雪特征 相关关系 松花江流域
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基于多模型集成学习的区域雪线高度模拟——以叶尔羌河流域为例
4
作者 赵彦成 唐志光 +2 位作者 杨成德 王向东 姜新 《冰川冻土》 2025年第1期294-306,共13页
雪线是气候变化的敏感指示器。在气候变暖背景下,开展区域雪线高度的遥感监测与模拟研究有利于深入探讨高山区冰冻圈变化趋势及其机制。本研究以叶尔羌河流域为研究区,基于MODIS积雪产品提取的雪线高度数据和ERA5气象再分析数据,采用梯... 雪线是气候变化的敏感指示器。在气候变暖背景下,开展区域雪线高度的遥感监测与模拟研究有利于深入探讨高山区冰冻圈变化趋势及其机制。本研究以叶尔羌河流域为研究区,基于MODIS积雪产品提取的雪线高度数据和ERA5气象再分析数据,采用梯度提升决策树(GBDT)、自适应提升(AdaBoost)、轻量梯度提升(LightGBM)、随机森林(RF)、极端梯度提升(XGBoost),构建多种算法的雪线高度模拟模型。精度验证结果表明,5种学习算法的拟合优度(R^(2))均达到0.8以上,其模拟精度由高到低分别为:GBDT、AdaBoost、LightGBM、XGBoost、RF。依据模拟精度和最大相异性从中筛选AdaBoost、XGBoost、RF算法作为基学习器,GBDT算法作为元学习器,共同组合为Staking集成学习框架下的雪线高度模拟模型,其精度优于任意单个学习器(RMSE=88.73 m,MAE=57.99 m,R^(2)=0.93)。该算法相较于其他模型消除了过拟合现象与奇异值的影响,鲁棒性和泛化能力更强,预测结果更加稳定。之后,构建多时间尺度的雪线高度模型并模拟1991—2000年叶尔羌河流域不同时间尺度下雪线高度变化趋势,总体上雪线高度呈年际增长的趋势,其速率为24.02 m·a^(-1)。结果表明,多模型融合的Stacking集成学习算法能够较好地模拟雪线高度变化,有效提升了模拟精度和泛化能力,为流域尺度的雪线高度模拟提供了准确且高效的监测途径。 展开更多
关键词 雪线高度 集成学习 遥感监测 模型模拟 叶尔羌河流域
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伊春近50 a积雪时空演变特征及对冰雪经济发展的影响探究
5
作者 贺萍 李慧斌 +3 位作者 曲洪亮 张英彬 赵璐 褚威 《黑龙江气象》 2025年第3期17-20,共4页
本文基于伊春市1975—2024年5个国家气象站点逐日积雪深度观测数据综合分析伊春近50 a积雪初日、终日、年积雪日数以及积雪深度的时空变化特征,探讨其对冰雪经济的影响机制。分析结果表明:近50 a来,伊春积雪初日推迟速率3.6 d/10a,积雪... 本文基于伊春市1975—2024年5个国家气象站点逐日积雪深度观测数据综合分析伊春近50 a积雪初日、终日、年积雪日数以及积雪深度的时空变化特征,探讨其对冰雪经济的影响机制。分析结果表明:近50 a来,伊春积雪初日推迟速率3.6 d/10a,积雪终日延后速率3.7 d/10a,积雪期明显缩短。虽然年积雪日数呈减少趋势,但是年均积雪深度呈现增加趋势,尤其是2018-2024年间积雪深度增幅较大,速率30.4 cm/10a。最大积雪深度明显增加,速率3.7 cm/10a。伊春冰雪活动时间主要在每年的1—3月,近年经济收入和旅游人数呈现上涨趋势。积雪深度增加有利于推动冰雪活动和冰雪文化发展。 展开更多
关键词 积雪 演变特征 冰雪经济
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基于机器学习算法构建新疆积雪覆盖率预测模型 被引量：1
6
作者 邓文彬 侯雪晴 《应用基础与工程科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1664-1677,共14页
积雪作为宝贵的淡水资源,其覆盖率的变动对农牧业经济的发展具有深远影响.当前对积雪覆盖率的预测研究较少,为提升积雪覆盖率预测的准确性,基于机器学习算法,构建支持向量回归(SVR)、粒子群(PSO)优化SVR、随机森林(RF)、XGBoost及优化后... 积雪作为宝贵的淡水资源,其覆盖率的变动对农牧业经济的发展具有深远影响.当前对积雪覆盖率的预测研究较少,为提升积雪覆盖率预测的准确性,基于机器学习算法,构建支持向量回归(SVR)、粒子群(PSO)优化SVR、随机森林(RF)、XGBoost及优化后的XGBoost预测模型对新疆积雪覆盖率进行预测研究,并对模型预测精度进行对比分析.研究结果表明:RF和优化后的XGBoost模型的R^(2)均大于0.9;传统SVR模型的R2均小于0.8,而PSO算法优化后的SVR模型的R^(2)均大于0.8,部分大于0.9;XGBoost模型的R^(2)均低于0.4.说明RF、优化后的XGBoost及PSO-SVR模型在积雪覆盖率预测研究中呈现出较高精度,XGBoost模型的预测结果最差,且利用不同算法对传统模型进行优化在研究中十分必要. 展开更多
关键词 积雪覆盖率 SVR 粒子群优化算法 RF XGBoost 参数寻优
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CMIP6模式对北半球春季积雪覆盖度的评估及预估 被引量：2
7
作者 王旭蕾 孙慧 +3 位作者 郭辉 萨楚拉 孟凡浩 罗敏 《高原气象》 CSCD 北大核心 2024年第6期1397-1415,共19页
积雪是对气候变化响应最敏感的自然要素之一,对地表的辐射平衡和水循环有着重要影响,全球积雪覆盖面积约为46×10~6 km^(2),且98%分布在北半球,由于积雪具有独特的辐射(高表面反照率)和热(低热传导率)特性,其变化对陆地和大气之间... 积雪是对气候变化响应最敏感的自然要素之一,对地表的辐射平衡和水循环有着重要影响,全球积雪覆盖面积约为46×10~6 km^(2),且98%分布在北半球,由于积雪具有独特的辐射(高表面反照率)和热(低热传导率)特性,其变化对陆地和大气之间的能量平衡和水循环过程具有重要的影响,在全球变暖背景下,近几十年来北半球积雪覆盖面积减少趋势明显,尤其春季最明显,基于观测数据评估CMIP6模式数据对于积雪覆盖面积的模拟能力,应用多模式平均评估未来时期积雪覆盖度的变化情况。本文以美国国家海洋和大气管理局/美国国家气候数据中心(NOAA/NCDC)的积雪产品为参考数据,采用泰勒技巧评分、相对偏差等方法,对国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)发布的1982-2014年北半球春季积雪覆盖度(SCF)数据进行评估,并选取排名前三的模式的集合平均预估未来(2015-2099年)不同排放情景下SCF的时空变化特征。结果表明:历史时期(1982-2014年)从整体上看,积雪覆盖度呈现出高纬高,低纬低,青藏高原和亚洲东部等高海拔地区较同纬地区高的特点,北半球的积雪覆盖度呈减少趋势地区为68.37%,积雪覆盖度呈现增加趋势的区域面积占北半球总面积的31.63%,与参考数据相比,CMIP6各模式模拟北半球春季SCF在大部分地区表现为减少特征,多数CMIP6模式高估了青藏高原地区的SCF,大多模式的SCF结果呈减少趋势的地区大于参考区域,并且低估了3月、4月和5月的SCF。总体来看,各模式模拟SCF的能力存在差异,其中NorESM2-MM、CESM2、BBC-CSM2-MR、NorESM2-LM和CESM2-WACCM综合模拟能力最优,模拟能力最差的是MIROC-ES2L、MPI-ESM1-2-LR和MPIESM-1-2-HAM。而多模式集合平均(MME)的模拟能力在各方面都优于多数单个模式,其综合模拟能力泰勒得分与NorESM2-MM模式和CESM2-WACCM模式均为最高的0.984,在空间分布、年际变化趋势、年内变化三个方面,CMIP6各模式模拟北半球春季SCF的能力差异显著,CMIP6 MME模拟的北半球春季SCF更接近观测数据(CMIP6各模式的偏差值为-14.27%~5.96%,CMIP6 MME的偏差值为-2.3%),相对于1982-2014年参考时段,21世纪末期(2067-2099年)北半球春季SCF在大部分地区表现为减少特征,随着排放强度的提高,SCF的减少程度愈加显著,SCF呈减少的地区也愈加扩大,在2015-2099年期间,不同排放情景下SCF的变化在2040年之前较一致,2040年之后,SSP1-2.6情景下SCF维持稳定状态,在SSP2-4.5情景下呈微弱减少趋势,在SSP5-8.5情景下则呈显著减少趋势。 展开更多
关键词 积雪覆盖度 北半球 CMIP6 评估 预估
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2002—2021年北半球中高纬度典型山脉积雪的时空变化对比分析 被引量：3
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作者 孙成杰 王剑庚 +4 位作者 张永宏 王雯皎 朱灵龙 田丰 宋凯达 《冰川冻土》 CSCD 2024年第2期475-488,共14页
积雪是冰冻圈的重要组成部分,其对气候变化的响应存在明显的空间差异。阿尔泰山脉、阿尔卑斯山脉和喀斯喀特山脉分别是亚洲、欧洲和北美洲最重要的山脉之一,三条山脉同处于北半球中高纬度,具有丰富的积雪资源。本文基于MODIS每日积雪产... 积雪是冰冻圈的重要组成部分,其对气候变化的响应存在明显的空间差异。阿尔泰山脉、阿尔卑斯山脉和喀斯喀特山脉分别是亚洲、欧洲和北美洲最重要的山脉之一,三条山脉同处于北半球中高纬度,具有丰富的积雪资源。本文基于MODIS每日积雪产品,获得阿尔泰山脉、阿尔卑斯山脉和喀斯喀特山脉的积雪覆盖率、积雪日数、积雪初日和积雪终日四个积雪参数,对比分析了三条山脉2002—2021年积雪的时空变化,并研究了气候因子对积雪参数的影响。结果表明,三条山脉积雪参数的空间分布差异明显。阿尔泰山脉积雪覆盖率最大,积雪日数最长,积雪初日最早,积雪终日最晚,分别为38.00%、141 d、66 d、207 d;阿尔卑斯山脉的积雪覆盖率、积雪日数、积雪初日、积雪终日分别为21.68%、79 d、97 d、194 d;喀斯喀特山脉的积雪覆盖率最小,积雪日数最短,积雪初日最晚,积雪终日最早,分别为15.18%、56 d、103 d、183 d。就趋势而言,阿尔泰山脉积雪覆盖率增大,更早的积雪和更晚的融雪使积雪日数增加;阿尔卑斯山脉积雪覆盖率减小,更早的融雪使得积雪日数减少;喀斯喀特山脉积雪覆盖率增大,更晚的融雪使得积雪日数增加。各气候因子中,地表温度对三条山脉积雪的影响比降水大。对三条山脉积雪时空变化的一致性对比分析,有助于全面了解北半球中高纬度山区积雪对气候变化响应的时空差异。 展开更多
关键词 积雪 阿尔泰山脉 阿尔卑斯山脉 喀斯喀特山脉 MODIS 时空变化 趋势分析
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内蒙古呼伦贝尔林区动态融雪过程及其影响因子 被引量：2
9
作者 黄坤琳 徐维新 +5 位作者 王海梅 扎西央宗 李利东 李航 司荆柯 李自翔 《冰川冻土》 CSCD 2024年第3期832-849,共18页
春季融雪过程不仅能反映地域的物候特征,也是陆面过程与水文研究领域的关注重点。林地冠层及枝干遮盖是否影响到地表积雪的维持与消融,是一个值得关注的方面。近年来,小时级野外雪深自动观测站网的陆续组建与运行,为日尺度融雪动态过程... 春季融雪过程不仅能反映地域的物候特征,也是陆面过程与水文研究领域的关注重点。林地冠层及枝干遮盖是否影响到地表积雪的维持与消融,是一个值得关注的方面。近年来,小时级野外雪深自动观测站网的陆续组建与运行,为日尺度融雪动态过程及其空间差异性认识提供了条件。本文利用布设于内蒙古呼伦贝尔森林地带的5个野外雪深自动观测站,基于2021—2022年逐小时雪深与同步气温、地温等气象观测数据,分析了呼伦贝尔林区地表积雪的动态融雪规律及其主导因子。结果表明,呼伦贝尔林区冬季积雪可稳定维持约102~155天,大致在每年3月上旬进入融雪期。融雪过程一般约持续5~18天,并可区分为持续融雪与快速融雪两个阶段。当积雪深度<3 cm时,地面积雪覆盖进入迅速融化阶段,若当日10:00—20:00平均气温>0℃,林地积雪将在36小时内完全消融。融雪日变化呈现先平后急又缓的特征,最大融雪量出现在10:00—15:00,与草地相比出现时段明显推迟。热量条件是呼伦贝尔林区积雪消融的主要影响因素,以积雪为因变量研究时发现,14:00时0 cm地温是影响积雪消融过程与速率的主导因子。 展开更多
关键词 积雪 动态融雪 气象因子 林地 呼伦贝尔
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中国典型积雪区MODIS积雪产品精度评价及影响因素分析
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作者 沈言龙 沈姣姣 +2 位作者 郭慧 郑照军 王晓艳 《冰川冻土》 CSCD 2024年第5期1551-1564,共14页
MODIS V6不再提供二值积雪分布及积雪面积比例产品,而是仅仅给出像元的归一化差值积雪指数NDSI。因此,基于MODIS V6进行积雪制图时,NDSI阈值的选取及相应的积雪制图精度有待研究。本文基于2013—2021年间250个地面气象站点逐日实测积雪... MODIS V6不再提供二值积雪分布及积雪面积比例产品,而是仅仅给出像元的归一化差值积雪指数NDSI。因此,基于MODIS V6进行积雪制图时,NDSI阈值的选取及相应的积雪制图精度有待研究。本文基于2013—2021年间250个地面气象站点逐日实测积雪深度数据,对中国三大典型积雪区内1927景MOD10A1和1936景MYD10A1影像中的NDSI_Snow_Cover波段进行评价,分别计算了逐站点像元在积雪产品制图中的最优精度及对应的最优NDSI阈值,并对影响精度的因素进行了分析。基于站点雪深的评价结果表明:(1)1 cm雪深阈值下,MOD10A1和MYD10A1的最优NDSI阈值均值±标准差分别为0.16±0.09和0.17±0.10,对应的总体精度OA、FS指数和CK指数的均值±标准差分别为0.96±0.05和0.94±0.05、0.84±0.19和0.75±0.24、0.81±0.20和0.71±0.24,MOD10A1的精度要优于MYD10A1。(2)MODIS积雪产品精度具有明显的空间异质性,青藏高原地区要远小于东北-内蒙古地区和北疆地区。(3)基于站点的积雪制图精度评价中,站点雪深阈值将会影响评价结果。采用2 cm和4 cm雪深阈值评价MOD10A1和MYD10A1时对应的积雪制图精度最高。(4)积雪存在率SCO、积雪持续时间SDI与积雪产品MOD10A1和MYD10A1的精度CK存在显著的正相关关系,相关系数分别为0.72和0.77、0.67和0.71。(5)青藏高原地形复杂,积雪以浅雪为主,站点积雪信息不能很好地代表像元。因此,对青藏高原积雪产品的精度评估,最好采用同步的无人机观测或者更高分辨率的遥感影像。 展开更多
关键词 MODIS 积雪 气象站点 精度评价 最优阈值
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青藏高原雪盖次季节变率的季节进程 被引量：3
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作者 李晓琳 《高原山地气象研究》 2024年第3期120-128,共9页
利用1998—2020年交互式多传感器雪冰制图系统雪盖资料、ERA-Interim再分析资料的近地层气温数据和美国气候预测中心提供的格点降水资料,研究了青藏高原雪盖次季节变率的变化特征及其与气温和降水的关系。结果表明:青藏高原积雪覆盖率... 利用1998—2020年交互式多传感器雪冰制图系统雪盖资料、ERA-Interim再分析资料的近地层气温数据和美国气候预测中心提供的格点降水资料,研究了青藏高原雪盖次季节变率的变化特征及其与气温和降水的关系。结果表明:青藏高原积雪覆盖率随季节变化较为明显,冬季积雪覆盖率最高,春季、秋季次之,夏季最小;雪盖季节内变化进程为1月活跃区域达到最大,此后逐步缩小,夏季最小,春季、秋季为过渡季节;青藏高原平均气温年内差值约为20℃,1月平均气温最低,且呈现南高北低的分布特征;气温对于青藏高原雪盖分布的影响较大,气温变化标准差大的时期,雪盖次季节变率也对应较大,且在空间分布上两者也较为类似;降水对青藏高原雪盖次季节变化的影响较小,二者没有明显的相关关系。 展开更多
关键词 青藏高原 雪盖 次季节 气温 降水
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基于FY-3B被动微波数据的青藏高原降尺度机器学习雪深反演 被引量：1
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作者 周舟 朱灵龙 +4 位作者 张永宏 阚希 刘旭 曹海啸 王剑庚 《冰川冻土》 CSCD 2024年第2期539-554,共16页
作为中国三大积雪区之一,青藏高原的积雪变化在气候系统、水文地质以及生态环境方面发挥着关键作用。已有的被动微波积雪深度反演方法存在数据分辨率低、不确定性高等问题,不适用于青藏高原复杂的山区地形。因此,本文基于FY-3B被动微波... 作为中国三大积雪区之一,青藏高原的积雪变化在气候系统、水文地质以及生态环境方面发挥着关键作用。已有的被动微波积雪深度反演方法存在数据分辨率低、不确定性高等问题,不适用于青藏高原复杂的山区地形。因此,本文基于FY-3B被动微波数据开发了青藏高原降尺度雪深反演模型,利用机器学习算法,将筛选后的亮温差作为参数输入,同时引入了高程、经纬度、植被覆盖度、积雪覆盖度和积雪天数等特征,最终进行了500 m分辨率的青藏高原雪深制图。结果显示,极端梯度提升XGBoost算法的决定系数(R^(2))和均方根误差(root mean square error,RMSE)分别为0.762和5.732 cm,明显优于支持向量回归和随机森林算法。从积雪天数、积雪覆盖度和植被覆盖度三个方面探讨了模型精度的变化,结果表明,在积雪天数为30~60 d时,模型表现良好,平均相对误差(mean relative error,MRE)最低为36.79%,RMSE为2.78 cm;随着积雪覆盖度的增加,模型的RMSE逐渐增大,在积雪覆盖度为0.25~0.50时,MRE和RMSE分别达到39.97%和3.12 cm;植被覆盖度对模型精度的影响较为复杂,可能与具体的土地覆盖类型相关,在0.25~0.50范围内模型表现出较高的精度,MRE和RMSE分别为32.77%和2.94 cm。 展开更多
关键词 青藏高原 降尺度 雪深反演 FY3B-MWRI 机器学习
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“23·12”山东半岛特大海效应暴雪特征及成因 被引量：1
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作者 杨成芳 戈瑶 +2 位作者 刘畅 周成 冯桂力 《海洋气象学报》 2024年第2期1-14,共14页
采用地面气象观测站、多普勒天气雷达、闪电、积雪深度人工加密观测资料、常规观测及欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)第五代大气再分析(ECMWF Reanalysis v5,ERA5)资料,对2023年12月15... 采用地面气象观测站、多普勒天气雷达、闪电、积雪深度人工加密观测资料、常规观测及欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)第五代大气再分析(ECMWF Reanalysis v5,ERA5)资料,对2023年12月15—22日山东半岛特大海效应暴雪过程的降雪特征及极端性成因进行了分析。结果表明:(1)此次过程有4站积雪深度突破本站历史极值,有1站2 d的日降雪量为山东半岛海效应降雪有气象记录以来的最大值,文登积雪深度达74 cm,超过山东所有国家级地面气象观测站纪录,是一次极端海效应暴雪事件。(2)欧亚中高纬度阻塞形势下两次异常强冷空气持续影响渤海和山东半岛地区,850 hPa温度最低降至-21~-20℃,冷空气强度明显强于往年12月海效应暴雪过程,造成降雪持续时间长、累计降雪量大。异常强冷空气是此次极端暴雪过程产生的关键因素,渤海海面温度(简称“海温”)异常偏高是有利的海温背景。(3)冷空气强、海温偏高造成海气温差偏大,700 hPa以下产生对流不稳定,使得降雪强度大;强降雪发生在海气温差快速增大阶段。(4)925 hPa以下存在来自渤海的北—东北风与内陆地区的西北风构成的切变线,产生强上升运动,切变线长时间维持形成“列车效应”。(5)主要降雪时段强垂直上升运动、高相对湿度层的温度为-20~-12℃,适宜树枝状冰晶形成和维持,有利于产生大的积雪和降雪含水比;2 m气温持续低于-5℃,0 cm地温在降雪开始时即降至0℃以下,且两次强降雪过程仅间隔1 d,均有利于降雪累积产生极端积雪深度。 展开更多
关键词 特大海效应暴雪 强冷空气 海温异常 积雪深度
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2001-2015年天山山区积雪时空变化及其与温度和降水的关系 被引量：35
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作者 秦艳 丁建丽 +3 位作者 赵求东 刘永强 马勇刚 穆艾塔尔.赛地 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2018年第2期249-260,共12页
采用2001-2015年MODIS积雪和陆表温度数据、中国高时空分辨率降水数据,基于趋势分析和相关分析方法,分析了天山山区积雪时空变化及其与温度和降水的关系。结果表明:(1)年内积雪面积变化受海拔影响,海拔≤4 000 m,呈单峰型分布,积雪面积... 采用2001-2015年MODIS积雪和陆表温度数据、中国高时空分辨率降水数据,基于趋势分析和相关分析方法,分析了天山山区积雪时空变化及其与温度和降水的关系。结果表明:(1)年内积雪面积变化受海拔影响,海拔≤4 000 m,呈单峰型分布,积雪面积冬季大,夏季小;海拔介于4 000~≤5 000 m,积雪面积分别在春季和秋季出现两次峰值;海拔>5 000 m,积雪面积变化与低海拔相反,在夏季达到最大,冬季最小。就年际变化而言,全区积雪面积呈略微减少趋势,其中秋季略微增加,春季变化不大,冬季和夏季明显减少。(2)积雪覆盖频率受水汽来向和地形影响,呈西高东低、北高南低分布格局,与海拔呈正相关。山区大部分区域积雪覆盖频率呈减少趋势,其中海拔介于3 600~≤4 600 m的积雪覆盖频率减少最为显著。(3)在春、夏季,温度是决定积雪面积变化的主要因素,与积雪面积呈负相关;在秋、冬季,降水对积雪面积变化的贡献大于温度,与积雪面积呈正相关。(4)积雪覆盖频率整体上与年均温度呈负相关,与降水呈低度正相关,相关程度及显著性水平在空间分布上存在差异,温度对积雪覆盖频率变化的贡献大于降水。 展开更多
关键词 积雪 MODIS 气候变化 温度 降水 天山
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青藏高原冬季积雪年代际变化及对中国夏季降水的影响 被引量：40
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作者 宋燕 张菁 +1 位作者 李智才 赵平 《高原气象》 CSCD 北大核心 2011年第4期843-851,共9页
通过对1961-2006年青藏高原原始测站资料的筛选、剔除和插补等处理,得到了一套具有51站连续的、长序列的积雪观测资料。利用国家气候中心整理的1951-2006年中国160站月降水和月平均气温资料,分析了青藏高原冬、春季积雪年代际变化特征... 通过对1961-2006年青藏高原原始测站资料的筛选、剔除和插补等处理,得到了一套具有51站连续的、长序列的积雪观测资料。利用国家气候中心整理的1951-2006年中国160站月降水和月平均气温资料,分析了青藏高原冬、春季积雪年代际变化特征与中国夏季降水和气温的关系,并研究了全球变暖影响下青藏高原积雪对中国大陆对流层温度、大气环流和东亚夏季风的影响。 展开更多
关键词 青藏高原积雪 年代际变化 全球变暖 东亚夏季风
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近46年来我国降雪变化特征分析 被引量：55
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作者 孙秀忠 罗勇 +1 位作者 张霞 高迎新 《高原气象》 CSCD 北大核心 2010年第6期1594-1601,共8页
利用国家气象信息中心提供的各测站多年逐日降水和逐日天气现象资料,在运用旋转经验正交函数(Rotated Empirical Orthogonal Function,REOF)和相关分析进行降雪分区的基础上,重点分析了近46年来我国降雪的时空分布、演变特征和长期气候... 利用国家气象信息中心提供的各测站多年逐日降水和逐日天气现象资料,在运用旋转经验正交函数(Rotated Empirical Orthogonal Function,REOF)和相关分析进行降雪分区的基础上,重点分析了近46年来我国降雪的时空分布、演变特征和长期气候趋势。结果表明,降雪分布清楚地反映了我国的地理特征和气候特点,即高纬度、高海拔地区降雪多,南方降雪地区集中。在空间上,降雪增加的区域主要分布在新疆北部、东北区北部、西藏高原东部和淮河流域部分地区。在时间上,我国平均年降雪量总体呈弱的减少趋势。在气候变暖的背景下,除东北区北部和西北区西部降雪趋势为正值外,其它分区都为负值,其中长江中下游地区降雪减少最明显。Mann-Kendall检验表明,在20世纪90年代新疆北部、东北区北部的降雪发生了由少到多的突变,且增加趋势显著,其它分区没有突变发生。 展开更多
关键词 REOF 降雪 气候突变
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近10年黑河流域上游积雪时空分布特征及变化趋势 被引量：14
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作者 党素珍 刘昌明 +1 位作者 王中根 吴梦莹 《资源科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2012年第8期1574-1581,共8页
基于黑河流域上游1960年-2011年降水、气温数据及2000年-2011年MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)积雪产品,采用Mann-Kendall非参数检验和累积距平曲线,研究了降水、气温序列的变化趋势和突变点,分析了黑河流域上... 基于黑河流域上游1960年-2011年降水、气温数据及2000年-2011年MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)积雪产品,采用Mann-Kendall非参数检验和累积距平曲线,研究了降水、气温序列的变化趋势和突变点,分析了黑河流域上游积雪面积的年内分布过程和年际变化趋势,探讨了近10a来降水、气温变化对积雪覆盖面积的影响。结果表明:①黑河流域上游年平均气温呈显著的上升趋势,年降水量也呈微弱增加趋势;②黑河流域上游积雪面积年内分布呈双峰型,峰值分别出现在秋季和春季,夏季积雪面积最小;③2000年-2011年积雪面积呈微弱上升趋势,但各季变化不同。春、秋季积雪面积呈上升趋势,夏季为减少趋势,冬季没有明显的变化;④积雪频率有3个高值区,分布在黑河流域上游西岔札马什克水文站周围及以上区域。积雪频率与流域内高程存在显著的相关性;⑤各个季节积雪面积与气温呈负相关的关系;除秋季外,与降水呈正相关的关系。也即较大的降水在较低的气温条件下,有利于积雪的增加,温度的升高则使积雪面积减少。 展开更多
关键词 积雪面积 时空分布 变化趋势 积雪频率 黑河流域
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1981-2010年青藏高原积雪日数时空变化特征分析 被引量：32
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作者 除多 杨勇 +1 位作者 罗布坚参 边巴次仁 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2015年第6期1461-1472,共12页
全球气候变暖大背景下,作为冰冻圈最为活跃和敏感因子,青藏高原积雪变化备受国内外关注.本文利用青藏高原(以下简称高原)1981-2010年地面观测积雪日数资料,较系统地分析了近30年来高原积雪日数的时空变化特点.主要结论如下:(1)近30年内... 全球气候变暖大背景下,作为冰冻圈最为活跃和敏感因子,青藏高原积雪变化备受国内外关注.本文利用青藏高原(以下简称高原)1981-2010年地面观测积雪日数资料,较系统地分析了近30年来高原积雪日数的时空变化特点.主要结论如下:(1)近30年内高原平均年积雪日数出现了非常显著的减少趋势,减少幅度达4.81 d·(10a)-1,其中冬季减幅最为明显,为2.36 d·(10a)-1,其次是春季(2.05 d·(10a)-1),而夏季最少(0.21 d·(10a)-1);(2)30年间,积雪日数较少的年份多数出现在本世纪初10年内,且2010年属于异常偏少年,高原积雪日数在1997年左右发生了由多到少的气候突变;(3)在空间上,北部柴达木盆地及其附件区域部分气象台站观测的年积雪日数出现了不显著的增加趋势之外,高原91.5%的气象站年积雪日数呈减少趋势,且高寒内陆中东部和西南喜马拉雅山脉南麓等高原历年积雪日数高值区域减少最为明显;(4)由于受到气象台站所在地理位置、地形地貌、地表类型、海拔高度、局地气候以及大气环流等综合影响,高原平均年积雪日数的空间差异很大,最多达146 d,最少的则不足1 d,平均仅为38 d,其中高寒内陆中东部是积雪日数最长的区域,而东南部海拔和纬度较低的干热河谷地区积雪日数最少. 展开更多
关键词 积雪日数 时空变化 地面观测 青藏高原
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基于MODIS积雪产品的天山年积雪日数空间分布特征研究 被引量：13
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作者 赵文宇 刘海隆 +1 位作者 王辉 胡伟杰 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2016年第6期1510-1517,共8页
山区积雪是干旱区气候变化的重要指标因子,积雪日数与积雪分布之间有着密切关系.为了研究天山山区积雪日数空间分布特征,以MODIS 8 d积雪产品MOD10A2(Terra)和MYD10A2(Aqua)为数据源,首先对数据进行最大化合成,获取新疆天山500 m×5... 山区积雪是干旱区气候变化的重要指标因子,积雪日数与积雪分布之间有着密切关系.为了研究天山山区积雪日数空间分布特征,以MODIS 8 d积雪产品MOD10A2(Terra)和MYD10A2(Aqua)为数据源,首先对数据进行最大化合成,获取新疆天山500 m×500 m分辨率的年积雪日数,然后分析了2002-2014年13 a积雪日的年际变化,并结合DEM数据分析了13 a天山多年平均积雪日随高程和坡度的变化特征.结果表明:天山积雪日数分布极为不均,最大年平均积雪日数为193 d,13 a内天山绝大部分地区年积雪日变化趋势较为稳定,稳定区约占天山总面积的83.92%;在研究时段内天山总积雪日数主要集中在30 d以内,其比例约为天山总面积的48%;各个高程带积雪日面积分布差异明显,但总体上积雪日数随着高程的增加而增加;从积雪日数随坡向分布来看,北坡、东北坡、东坡、西坡、西北坡所占面积比例(>30 d)相对高于其他坡向.该研究结果对干旱区水资源估算具有参考意义. 展开更多
关键词 MODIS 积雪日数 时空分布 天山
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地形对天山积雪冻融变化的影响分析 被引量：9
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作者 胡伟杰 刘海隆 +1 位作者 王辉 赵文宇 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2016年第5期1227-1232,共6页
天山积雪是新疆水资源的重要来源,地形对积雪的空间分布和消融有重要影响,分析地形对天山积雪冻融过程的影响具有重要的理论意义.基于2005-2014年的MODIS/Terra积雪8 d合成数据(MOD10A2)与数字高程模型(DEM)数据,分析了天山积雪覆盖随... 天山积雪是新疆水资源的重要来源,地形对积雪的空间分布和消融有重要影响,分析地形对天山积雪冻融过程的影响具有重要的理论意义.基于2005-2014年的MODIS/Terra积雪8 d合成数据(MOD10A2)与数字高程模型(DEM)数据,分析了天山积雪覆盖随高程、坡度和坡向的季节变化规律.分析结果表明:(1)在不同季节里,不同高程中的融雪和积雪过程同步发生,其中在春季和冬季,雪盖变化较大的区域主要分布在低海拔和高海拔地区;而在夏、秋两季,雪盖变化较大的区域主要分布在中海拔地区.(2)在不同季节,不同坡度的积雪冻融过程也同步进行,但春季和冬季积雪呈线性变化,在缓坡和陡坡地区变化明显;夏季和秋季积雪变化缓慢,在中坡变化显著.(3)天山积雪变化随坡向具有对称性和周期性.积雪变化呈现北坡大、南坡小,春、冬季大,夏、秋季小的特点.在波动周期内,夏秋季积雪变化波动较大,变化趋势与春、冬季相反.研究结果可为融雪型洪水预报提供科学依据. 展开更多
关键词 积雪覆盖率 冻融 地形 MODIS 天山
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