1980—2009水文年青藏高原积雪物候时空变化遥感分析

doi:10.12006/j.issn.1673-1719.2017.088

气候变化研究进展 ›› 2018, Vol. 14 ›› Issue (2): 137-143.doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2017.088

1980—2009水文年青藏高原积雪物候时空变化遥感分析

乔德京^1,²(), 王念秦¹, 李震², 周建民², 符喜优²

1 西安科技大学地质与环境学院,西安 710054
2 中国科学院遥感与数字地球研究所,北京 100094

收稿日期:2017-05-05 修回日期:2017-07-25 出版日期:2018-03-30 发布日期:2018-03-30
作者简介:
作者简介：乔德京,男,博士研究生,djqiao@stu.xust.edu.cn
基金资助:
国家重点研发计划(2016YFA0600304);科技基础资源调查专项(中国积雪时空分布特性遥感调查,2017FY100502);自然科学基金项目(41572287)

Spatio-temporal changes of snow phenology in the Qinghai-Tibetan Plateau during the hydrological year of 1980-2009

De-Jing QIAO^1,²(), Nian-Qin WANG¹, Zhen LI², Jian-Min ZHOU², Xi-You FU²

1 College of Geology and Environment, Xi’an University of Science and Technology, Xi’an 710054, China;
2 Laboratory of Digital Earth Sciences, Institute of Remote Sensing and Digital Earth, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100094, China;

Received:2017-05-05 Revised:2017-07-25 Online:2018-03-30 Published:2018-03-30

摘要/Abstract

摘要：

以青藏高原积雪为研究对象,首先对长时间序列逐日雪深被动微波遥感数据进行预处理,获得青藏高原1980—2009水文年逐日雪深数据,然后逐像元计算出每个水文年平均积雪深度、开始日期(SCS)和结束日期(SCE),利用GIS空间分析和地学统计方法系统分析20世纪80年代、90年代和21世纪初青藏高原积雪物候变化特征和异常分布。结果表明：青藏高原积雪深度在20世纪80年代呈递减趋势,20世纪90年代后开始呈现递增趋势。20世纪80年代青藏高原除阿尔金山和昆仑山以外的高海拔山区SCS呈提前趋势,青藏高原高海拔地区SCE呈推迟趋势;20世纪90年代青藏高原高海拔地区的SCS提前趋势减弱,而高原中部腹地SCS出现显著的提前趋势,高原高海拔地区SCE呈提前趋势,高原中部腹地SCE呈推迟趋势;进入21世纪初后帕米尔高原、念青唐古拉山和横断山脉SCS呈推迟趋势,横断山、念青唐古拉、巴颜喀拉山SCE呈提前趋势。总体上,青藏高原积雪物候变化存在明显的空间差异和不同演变规律。

关键词: 青藏高原, 雪深, 积雪物候变化, 被动微波遥感

Abstract:

Taking the Qinghai-Tibetan Plateau as the object of study, based on the daily dataset of snow depth from 1980 to 2009, the mean snow depth, snow cover start (SCS) and snow cover end (SCE) dates were calculated for each hydrological year, and the spatial and temporal variations and distribution anomaly of them were analyzed by using the spatial and statistics analysis function of GIS. The results showed that, mean snow depth decreased during the period of 1980-1989, and started to increase from the 1990s. In the 1980s, the SCS showed a significantly advanced trend, which mainly occurred in the high altitude region of the Qinghai-Tibetan Plateau except the Altun Mountains and Kunlun Mountains. The SCE showed a significantly delay, occurred in the high altitude region. In the 1990s, the advanced trend of SCS in the high altitude region showed a slightly delayed trend, but the SCS in the central plateau hinterland showed a significantly advanced trend. The SCE in the high altitude region became weak. And the SCE in the central plateau hinterland showed a delayed trend. In the beginning of the 21st century, the SCS in the Pamir Plateau, Nyainqentanglula Mountains and Transverse Mountains showed a significantly delay trend. The SCE in the Hengduan Mountain, Nianqing Tanggula and Bayan Hara Mountain showed a significantly advanced trend. Generally, the snow phenology showed different spatial patterns and evolution trends in different regions.

Key words: Qinghai-Tibetan Plateau, Snow depth, Snow phenology variability, Passive microwave

乔德京, 王念秦, 李震, 周建民, 符喜优. 1980—2009水文年青藏高原积雪物候时空变化遥感分析[J]. 气候变化研究进展, 2018, 14(2): 137-143.

De-Jing QIAO, Nian-Qin WANG, Zhen LI, Jian-Min ZHOU, Xi-You FU. Spatio-temporal changes of snow phenology in the Qinghai-Tibetan Plateau during the hydrological year of 1980-2009[J]. Climate Change Research, 2018, 14(2): 137-143.

图/表 5

图1 青藏高原SRTM数字高程（据青藏高原科学数据中心,2016）

Fig. 1 SRTM terrain of the Qinghai-Tibetan Plateau(Third Pole Environment Database, 2016)

图2 1980—2009年青藏高原平均雪深年际变化

Fig. 2 Change of mean snow depth in the Qinghai-Tibetan Plateau during 1980-2009

图3 1980—2009年青藏高原平均雪深、标准偏差和变化趋势

Fig. 3 Spatial distribution, standard deviation and temporal trend of mean snow depth in the Qinghai-Tibetan Plateau during 1980-2009

图4 1980—2009年青藏高原积雪开始日期、标准偏差和变化趋势

Fig. 4 Spatial distribution, standard deviation and temporal trend of snow cover start date in the Qinghai-Tibetan Plateau during 1980-2009

图5 1980—2009年青藏高原结束日期、标准偏差和变化趋势

Fig. 5 Spatial distribution, standard deviation, and temporal trend of snow cover end date in the Qinghai-Tibetan Plateau during 1980-2009

参考文献

[1]	Chen X N, Liang S L, Gao Y F, et al. Observed contrast changes in snow cover phenology in northern middle and high latitudes from 2001-2014[J]. Scientific Reports, 2015 (5). DOI: 10.1038/srep16820
[2]	Wang K, Zhang L, Qiu Y B, et al. Snow effects on alpine vegetation in the Qinghai-Tibetan Plateau[J]. Internation Journal of Digital Earth, 2015, 8(1): 56-73
[3]	姚檀栋, 秦大河, 沈永平, 等. 青藏高原冰冻圈变化及其对区域水循环和生态条件的影响[J].自然杂志, 2013 (3): 179-186
[4]	除多, 杨勇, 罗布坚参, 等. 1981—2010年青藏高原积雪日数时空变化特征分析[J].冰川冻土, 2015 (6): 1461-1472
[5]	徐丽娇, 李栋梁, 胡泽勇. 青藏高原积雪日数与高原季风的关系[J]. 高原气象, 2010 (5): 1093-1101
[6]	王增艳, 车涛. 2002—2009年中国干旱区积雪时空分布特征[J]. 干旱区研究, 2012 (3): 464-471
[7]	郭建平, 刘欢, 安林昌, 等. 2001—2012年青藏高原积雪覆盖率变化及地形影响[J]. 高原气象, 2016 (1): 24-33
[8]	汪箫悦, 王思远, 尹航, 等. 2002—2012年青藏高原积雪物候变化及其对气候的响应[J]. 地球信息科学学报, 2016 (11): 1573-1579
[9]	车涛, 李新. 利用被动微波遥感数据反演我国积雪深度及其精度评价[J]. 遥感技术与应用, 2004 (5): 301-306
[10]	白淑英, 史建桥, 高吉喜, 等. 1979—2010年青藏高原积雪深度时空变化遥感分析[J]. 地球信息科学学报, 2014 (4): 628-637
[11]	戴声佩, 张勃, 程峰, 等. 基于被动微波遥感反演雪深的时间序列分析我国积雪时空变化特征[J]. 冰川冻土, 2010 (6): 1066-1073
[12]	高懋芳, 邱建军. 青藏高原主要自然灾害特点及分布规律研究[J]. 干旱区资源与环境, 2011 (8): 101-106
[13]	Che T, Li X, Jin R, et al. Snow depth derived from passive microwave remote-sensing data in China[J]. Annals of Glaciology, 2008, 49: 145-154
[14]	Dai L Y, Che T, Wang J, et al. Snow depth and snow water equivalent estimation from AMSR-E data based on a priori snow characteristics in Xinjiang, China[J]. Remote Sensing of Environment, 2012, 127: 14-29
[15]	Dai L Y, Che T, Ding Y J.Inter-calibrating SMMR, SSM/I and SSMI/S data to improve the consistency of snow-depth products in China[J]. Remote Sensing, 2015, 7: 7212-7230
[16]	李小兰, 张飞民, 王澄海. 中国地区地面观测积雪深度和遥感雪深资料的对比分析[J]. 冰川冻土, 2012 (4): 755-764
[17]	安迪, 李栋梁, 袁云, 等. 基于不同积雪日定义的积雪资料比较分析[J]. 冰川冻土, 2009 (6): 1019-1027
[18]	Wei Z G, Huang R H, Chen W, et al. Spatial distributions and interdecadal variations of snow at the Tibetan Plateau weather stations[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences, 2002, 26(4): 496-508
[19]	Stow D A, Hope A, McGuire D, et al. Remote sensing of vegetation and land-cover change in Arctic tundra ecosystems[J]. Remote Sensing of Environment, 2004, 89: 281-308
[20]	李培基, 米德生. 中国积雪的分布[J]. 冰川冻土, 1983, 5(4): 9-18
[21]	柯长青, 李培基. 青藏高原积雪分布与变化特征[J]. 地理学报, 1998, 53(3): 209-215
[22]	伯玥, 李小兰, 王澄海. 青藏高原地区积雪年际变化异常中心的季节变化特征[J]. 冰川冻土, 2014, 36(6): 1353-1362
[23]	田柳茜, 李卫忠, 张尧, 等. 青藏高原1979—2007年间的积雪变化[J]. 生态学报, 2014 (20): 5974-5983

1980—2009水文年青藏高原积雪物候时空变化遥感分析

Spatio-temporal changes of snow phenology in the Qinghai-Tibetan Plateau during the hydrological year of 1980-2009

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[1]	吴芳营,游庆龙,谢文欣,张玲. 全球变暖1.5℃和2℃阈值时青藏高原气温的变化特征[J]. 气候变化研究进展, 2019, 15(2): 130-139.
[2]	方一平,朱付彪,宜树华,邱孝枰,丁永建. 多年冻土对青藏高原草地生态承载力的贡献研究[J]. 气候变化研究进展, 2019, 15(2): 150-157.
[3]	罗小青,徐建军. 青藏高原大气热源及其估算的不确定性因素[J]. 气候变化研究进展, 2019, 15(1): 33-40.
[4]	段安民, 肖志祥, 吴国雄. 1979—2014年全球变暖背景下青藏高原气候变化特征[J]. 气候变化研究进展, 2016, 12(5): 374-381.
[5]	向洋, 李维京. 春季中国西南降水与青藏高原及周边非绝热加热之间的关系[J]. 气候变化研究进展, 2016, 12(5): 422-431.
[6]	李红梅, 李林. 2℃全球变暖背景下青藏高原平均气候和极端气候事件变化[J]. 气候变化研究进展, 2015, 11(3): 157-164.
[7]	崔鹏, 陈容, 向灵芝, 苏凤环. 气候变暖背景下青藏高原山地灾害及其风险分析[J]. 气候变化研究进展, 2014, 10(2): 103-109.
[8]	王敏周才平吴良徐兴良欧阳华. 2001—2010年青藏高原干湿格局及其影响因素分析[J]. 气候变化研究进展, 2012, 8(5): 320-326.
[9]	曲斌康世昌陈峰张拥军张国帅. 2006—2011年西藏纳木错湖冰状况及其影响因素分析[J]. 气候变化研究进展, 2012, 8(5): 327-333.
[10]	王朋岭唐国利曹丽娟刘秋锋任玉玉. 1981—2010年青藏高原地区气温变化与高程及纬度的关系[J]. 气候变化研究进展, 2012, 8(5): 313-319.
[11]	林伟立汪君霞朱彤. 极地与青藏高原地区NO_X的冰雪来源[J]. 气候变化研究进展, 2011, 7(1): 1-7.
[12]	马丽娟;秦大河;卞林根;效存德;罗勇. 青藏高原积雪的脆弱性评估[J]. 气候变化研究进展, 2010, 6(05): 325-331.
[13]	王茉;徐柏青;邬光剑;杨威. 碳质气溶胶在藏东南冰芯中的记录[J]. 气候变化研究进展, 2010, 6(03): 175-180.
[14]	李林;陈晓光;王振宇;徐维新;唐红玉. 青藏高原区域气候变化及其差异性研究[J]. 气候变化研究进展, 2010, 6(03): 181-186.
[15]	马丽娟;秦大河;卞林根;效存德;罗勇. 青藏高原积雪日数的气温敏感度分析[J]. 气候变化研究进展, 2010, 6(01): 1-07.