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基于Crocus模型的雪深模拟研究

冰川冻土 2024年第4期46卷 1184-1196页

作者：陶星宇柳锦宝拉珍巴桑高瑜莲赵爽汪菀蔚屏山县气象局四川宜宾645350 成都信息工程大学资源环境学院四川成都610200 西藏自治区气候中心西藏拉萨850001 西藏高原大气环境科学研究所西藏拉萨850001 北京师范大学地理科学学部环境变化与自然灾害教育部重点实验室北京100875

雪深的准确模拟对于寒区的水文过程、气候变化、生态环境具有重要意义。积雪过程模型可以定量模拟物理环境对积雪参数的影响过程,从物理意义上定量模拟区域雪深。但是,目前积雪过程模型模拟存在参数设置复杂、不确定性大等问题。因此,... 详细信息

雪深的准确模拟对于寒区的水文过程、气候变化、生态环境具有重要意义。积雪过程模型可以定量模拟物理环境对积雪参数的影响过程,从物理意义上定量模拟区域雪深。但是,目前积雪过程模型模拟存在参数设置复杂、不确定性大等问题。因此,有必要通过参数率定找到最适应区域的参数组合,从而完成模型参数的本地化。本文应用Crocus模型,在西藏自治区的聂拉木站、普兰站和帕里站进行3 a(2019—2021年)逐日雪深模拟,利用UQ-Pyl进行模型参数的敏感性分析及率定,构建以上站点的Crocus模型,并通过相关系数(R)、标准差比(SDC)、纳什效率系数(NSE)、平均差值(BIAS)和均方根误差(RMSE)综合评估Crocus模型在聂拉木站、普兰站和帕里站的适用性。结果表明:聂拉木站、普兰站、帕里站的Crocus模型主要敏感参数分别有20、15、13个;Crocus模型在聂拉木站的雪深模拟效果最佳(R=0.989、SDC=0.990、NSE=0.978、BIAS=0.276 cm、RMSE=4.280 cm),普兰站和帕里站次之;其中,聂拉木站的积雪沉降、积累和融化过程得到了很好的模拟,普兰站在积雪较厚时模拟效果更优,帕里站在每年3—4月时模型高估了雪深,但变化趋势基本一致,3个站点的日雪深模拟结果基本反映了雪深日变化过程。本文对Crocus模型的本地化是对积雪过程模拟研究的有益补充,为理解和揭示西藏自治区的积雪过程可提供科学依据和信息,同时,也为提高区域气候预测水平、水资源有效管理、灾害预防和应对提供有力支撑。

关键词：积雪深度 Crocus积雪模型雪深模拟 UQ-Pyl 敏感性分析参数率定

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1975-2013年西藏佩枯错湖面变化及分析

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湖泊科学 2016年第6期28卷 1338-1347页

作者：德吉央宗拉巴卓玛拉巴尼玛吉陈涛中国气象局成都高原气象研究所拉萨分部，拉萨 850001 西藏高原大气环境科学研究所，拉萨 850001 西藏自治区气候中心，拉萨 850001

根据1975年地形图、1970s末至2013年19期Landsat(MSS、TM、ETM+)陆地资源卫星和2003-2009年ICESat卫星数据,以及近40年气象资料,对西藏佩枯错湖泊面积变化进行分析.结果表明,湖泊面积、湖泊高度变化波动较大,均呈减少和退缩趋势.1975-2... 详细信息

根据1975年地形图、1970s末至2013年19期Landsat(MSS、TM、ETM+)陆地资源卫星和2003-2009年ICESat卫星数据,以及近40年气象资料,对西藏佩枯错湖泊面积变化进行分析.结果表明,湖泊面积、湖泊高度变化波动较大,均呈减少和退缩趋势.1975-2013年间湖泊面积减少10.68 km2,减幅为3.79%.从空间动态变化来看,变化较明显的区域位于该湖的南岸和东北岸,南岸、东北岸湖岸线分别向北、向西南萎缩.2003-2009年湖面高度和湖泊面积均呈现出下降趋势,分别下降了0.17 m和4.4 km2.1999-2013年之间对该流域湖泊有影响的冰川变化分析显示,冰川呈现出退缩、面积减少趋势.数据显示冰川面积总共减少了17.17 km2,减少率为7.91%.自1971年以来,流域气温总体呈上升趋势,2000年以后升温显著.佩枯错43 a来降水量年际变化波动较大,年降水量呈减少趋势,总的来说降水量每10 a减少6.99 mm.虽然佩枯错属于降水和冰雪融水补给湖泊,但该流域湖面增减与周围冰川变化的关系并不明显,与温度变化呈负相关,而与流域内降水量呈正相关.综合分析表明,佩枯错流域湖泊变化与冰川退缩关系不密切,降水量是湖泊变化的主要原因.

关键词：佩枯错湖面变化湖面高度 ICESat卫星

近40a西藏那曲当惹雍错湖泊面积变化遥感分析

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湖泊科学 2017年第2期29卷 480-489页

作者：拉巴卓玛德吉央宗拉巴陈涛次珍邱玉宝普布次仁中国气象局成都高原气象研究所(拉萨分部) 拉萨850001 西藏高原大气环境科学研究所拉萨850001 拉萨市气象局拉萨850001 中国科学院遥感与数字地球研究所数字地球重点实验室北京100094

西藏著名圣湖之一的当惹雍错,是藏北高原腹地内陆封闭大湖,对湖泊面积变化的长时间序列研究较少,本文通过高分辨率陆地资源卫星Landsat TM/ETM+数据源,利用遥感和地理信息系统软件,通过人工目视解译方法对1977-2014年当惹雍错湖泊面积... 详细信息

西藏著名圣湖之一的当惹雍错,是藏北高原腹地内陆封闭大湖,对湖泊面积变化的长时间序列研究较少,本文通过高分辨率陆地资源卫星Landsat TM/ETM+数据源,利用遥感和地理信息系统软件,通过人工目视解译方法对1977-2014年当惹雍错湖泊面积变化进行系统分析,并结合流域临近气象站资料,流域冰川等辅助数据对其湖泊面积变化原因进行综合分析.结果表明,1977-2014年当惹雍错湖泊平均面积为835.75 km^2,1977-2014年湖泊面积总体呈上升趋势,1970s湖泊平均面积为829.15 km^2,1980s和1990s湖泊平均面积分别为827.50和826.42 km^2,2000年之后湖泊面积明显增加,2000s湖泊平均面积与1970s相比,增幅为8.04 km^2.当惹雍错湖泊空间变化特点是,位于最大河流入口处达尔果藏布的湖泊东南部扩大明显,湖泊西南部小湖1于2014年9月开始明显扩大并与当惹雍错有相连趋势;流域冰川融水是当惹雍错主要补给源,近40 a当惹雍错湖泊面积变化是在气温升高的背景下,冰川、降水量和蒸发量三者共同变化作用的结果.

关键词：当惹雍错湖泊面积变化遥感分析西藏高原

近40年西藏怒江河谷盆地的气候特征及变化趋势

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地理学报 2009年第5期64卷 581-591页

作者：杜军翁海卿袁雷马鹏飞拉巴中国气象局成都高原气象研究所成都610071 西藏自治区气候中心拉萨850001 西藏自治区气象局拉萨850001

利用1971-2008年西藏怒江流域9个气象站逐月平均气温、平均最高气温、平均最低气温、降水量、日照时数等资料,分析了近40a怒江流域年、季气象要素的变化趋势,并计算讨论了变化趋势与经纬度、海拔高度的相关。结果表明:近40a流域年平均... 详细信息

利用1971-2008年西藏怒江流域9个气象站逐月平均气温、平均最高气温、平均最低气温、降水量、日照时数等资料,分析了近40a怒江流域年、季气象要素的变化趋势,并计算讨论了变化趋势与经纬度、海拔高度的相关。结果表明:近40a流域年平均气温以0.26oC/10a的速率显著升高,增暖趋势比中国东北和西北弱,比淮河和华南强,与青藏高原相近。最高气温和最低气温都出现了增高的趋势,年平均气温日较差表现为一致的减小趋势,为-0.13～-0.57oC/10a;年降水量以21.0mm/10a的速率显著增加,各季降水均呈现增加趋势;年日照时数平均每10年减少31.7h,以夏季减幅最突出,减幅比黄河流域、青藏高原东侧大;地温升高明显,流域上游季节性冻土最大冻结深度呈显著变浅趋势,以安多最明显。日照时数与降水量负相关显著,与夏、秋季大气水汽压呈显著的负相关;大部分站点日照时数的减少,与大气水汽压的显著增加和降水量的增多关系密切。总云量与日较差存在显著负相关,与夏季降水量呈显著正相关,相对湿度的变化不是总云量减少的主要原因。随着纬度的增加和海拔高度的上升,年平均气温升温幅度在加大,年降水量增幅也增大。日照时数的变化趋势仅与经度有着很好的正相关,随着经度的增加,冬季和夏季日照时数的减幅都在减小。

关键词：怒江河谷盆地气象要素变化趋势纬度和海拔高度效应

基于多源卫星数据扎日南木错湖面变化和气象成因分析

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湖泊科学 2014年第6期26卷 963-970页

作者：德吉央宗拉巴拉巴卓玛陈涛杨秀海中国气象局成都高原气象研究所拉萨分部拉萨850001 西藏高原大气环境科学研究所拉萨850001

利用Landsat(MSS、TM、ETM+)系列卫星和环境减灾卫星CCD遥感影像数据以及西藏扎日南木错地区近40年(1970-2011年)气象资料,分析湖泊面积的变化特征,并探讨湖泊面积变化的可能气象成因.结果表明,扎日南木错1975-2011年间经历了先萎缩后... 详细信息

利用Landsat(MSS、TM、ETM+)系列卫星和环境减灾卫星CCD遥感影像数据以及西藏扎日南木错地区近40年(1970-2011年)气象资料,分析湖泊面积的变化特征,并探讨湖泊面积变化的可能气象成因.结果表明,扎日南木错1975-2011年间经历了先萎缩后扩张的过程,湖泊面积呈增长趋势,增长面积为7.08 km2.扎日南木错流域在过去40多年里冰川在退缩,温度升高,降水量增加,而蒸发量和最大冻土深度减少.湖泊面积与年气温之间有显著的正相关关系,气温升高可能是湖面扩大的原因之一.

关键词：多源卫星湖面变化扎日南木错气候变化

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近50年西藏冷暖冬的气候变化特征

地理学报 2011年第7期66卷 885-894页

作者：杜军杨志刚石磊马鹏飞中国气象局成都高原气象研究所成都610071 西藏自治区气候中心拉萨850001

依据中国国家标准《暖冬等级》,参照单站、区域暖冬等级标准,确定了单站和区域冷冬等级。在此基础上,分析了1961-2010年西藏18个站冷、暖冬事件的气候变化特征。结果表明:近50年西藏各地冬季平均气温呈明显的升高趋势,升幅为0.29～1.04o... 详细信息

依据中国国家标准《暖冬等级》,参照单站、区域暖冬等级标准,确定了单站和区域冷冬等级。在此基础上,分析了1961-2010年西藏18个站冷、暖冬事件的气候变化特征。结果表明:近50年西藏各地冬季平均气温呈明显的升高趋势,升幅为0.29～1.04oC/10a,以班戈最大;尤其是近20年升温更强烈,达0.73～2.36oC/10a。西藏区域暖冬指数表现为显著的上升趋势,线性趋势为16.0%/10a,明显高于东北、华北、西北等区域。各站暖冬频率为32%～52%,强暖冬事件频率为6%～26%;区域暖冬共出现了21次(年),其中强暖冬事件10次(年),主要出现在21世纪初;2006年和2009年是50年中范围最广、强度最大的暖冬。各站冷冬频率为18%～40%,强冷冬事件频率为2%～20%;区域冷冬站数约以每10年12%的速率减少。区域冷冬共发生了16次(年),以20世纪60年代居多,其中区域强冷冬事件出现了8次(年),1962年是近50年中范围最广、强度最大的冷冬,1968年和1983年次之。

关键词：暖冬冷冬西藏

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西藏那曲地区气候变化与牧业生产的关系

资源科学 2009年第3期31卷 485-492页

作者：卓嘎杨秀海罗文红西藏高原大气环境科学研究所拉萨850000 中国气象局成都高原气象研究所拉萨分部拉萨850000 西藏拉萨市气象局拉萨850000

根据那曲地区气象观测资料以及不同时段牧业生产、经济效益等方面的社会统计资料,分析了近年来该地区气候变化规律、牲畜存栏、牲畜饲养、经济效益收入等状况。在此基础上,讨论了当地气候变化与牧业生产之间的关系。结果表明:那曲地区... 详细信息

根据那曲地区气象观测资料以及不同时段牧业生产、经济效益等方面的社会统计资料,分析了近年来该地区气候变化规律、牲畜存栏、牲畜饲养、经济效益收入等状况。在此基础上,讨论了当地气候变化与牧业生产之间的关系。结果表明:那曲地区的气候变化呈现气温增高,降水量、相对湿度、低云量增加,蒸发量、总云量、日照时数减少的趋势;那曲地区牲畜总头数、不同牲畜数量、牦牛出栏数(率)、羊出栏数(率)、仔畜成活数量呈增加趋势,牲畜死亡数呈减少趋势;总收入与牧业收入均有急剧的增长。那曲地区牧业生产与气象要素(最高气温除外)存在着密切联系,即最低气温、降水量、相对湿度、低云量与各牧业要素呈正相关,蒸发量、总云量、日照时数与牧业要素呈负相关。总体来看,气象要素的变化趋势有利于牧业生产,根据气象条件建立的拟合方程基本可以拟合出牧业要素的变化。

关键词：那曲地区气候变化牧业草场退化

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气候变化对藏东北牧业生产关键期的影响

冰川冻土 2015年第5期37卷 1361-1371页

作者：杜军马鹏飞杜晓辉袁雷中国气象局成都高原气象研究所成都610071 西藏自治区气候中心西藏拉萨850001 拉萨市气象局西藏拉萨850001

利用藏东北10个气象站1961-2013年逐日平均气温资料,采用反距离权重插值法、线性回归、Mann-Kendall检验等方法,分析了牧草生长季(PGS)、牧草青草期(GGD)、牲畜抓膘期(FD)和牲畜掉膘期(FLD)等牧业生产关键期的时空变化,预估了未来50 a和... 详细信息

利用藏东北10个气象站1961-2013年逐日平均气温资料,采用反距离权重插值法、线性回归、Mann-Kendall检验等方法,分析了牧草生长季(PGS)、牧草青草期(GGD)、牲畜抓膘期(FD)和牲畜掉膘期(FLD)等牧业生产关键期的时空变化,预估了未来50 a和100 a牧业生产关键期的变化.结果表明:近53 a PGS因结束日推迟而延长1.70 d·(10a)-1,GGD平均每10 a延长1.53 d,牲畜抓膘开始期线性趋势不明显,结束期趋于推迟,FD平均每10 a延长1.84 d;牲畜掉膘开始日期显著推迟,结束日明显提前,FLD以-4.33 d·(10a)-1的速度显著缩短.PGS的变化趋势与经度呈正相关,与海拔高度为负相关.PGS突变发生较早,出现在1998年;2005年是GGD明显变长的突变点,而FD和FLD的突变时间均发生在2003年.在10 a年际变化尺度上,近30 a PGS、GGD和FD呈逐年代增加趋势,而FLD趋于减少.如果气候按升温率0.044℃·a-1变化,50 a后PGS、GGD和FD分别延长20.2、18.4和21.6 d,FLD缩短23.2 d;未来100 a PGS、GGD和FD可能分别延长40.3、36.9和43.2 d,FLD缩短46.5 d.这种变化趋势十分有利于藏东北牧草生产.

关键词：牧业关键期年际和年代际变化异常突变情景预测藏东北

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西藏多庆错湖面变化及原因分析

自然资源学报 2013年第4期28卷 625-634页

作者：杨秀海李林拉巴中国气象局成都高原气象研究所拉萨分部拉萨850000 西藏高原大气环境科学研究所拉萨850000

论文根据1975年地形图、20世纪70年代至2009年7期MSS/TM卫星遥感资料对西藏日喀则地区东南部多庆错、嘎拉错湖泊面积变化进行分析。结果表明,多庆错和嘎拉错湖泊面积波动变化一致,2002年之前,除1976年湖泊面积较小外,其他年份多庆错、... 详细信息

论文根据1975年地形图、20世纪70年代至2009年7期MSS/TM卫星遥感资料对西藏日喀则地区东南部多庆错、嘎拉错湖泊面积变化进行分析。结果表明,多庆错和嘎拉错湖泊面积波动变化一致,2002年之前,除1976年湖泊面积较小外,其他年份多庆错、嘎拉错湖泊面积分别在80和10 km2以上,2000年湖泊面积最大,2002年之后,两个湖的面积都明显缩小。从冰川变化情况看,近34 a来,虽然该流域周围冰川与高原其他区域冰川变化趋势一致,处于消退状态,但其融水量对湖泊补给作用不明显。该流域气候变化趋势为温度升高、蒸发量减少,降水量呈波动变化。湖泊面积的涨、缩与降水量有较好的正相关关系,而与温度变化呈负相关。综合分析表明,多庆错流域湖泊变化与冰川退缩关系不密切,降水是湖面波动的主要原因。

关键词：湖面变化气候变化多庆错