2001-2014年新疆阿尔泰地区积雪时空分布特征分析与研究

发布时间：2020-08-22 09:17

【摘要】：积雪是冰冻圈的主要覆盖物,并且冰川和积雪融水也是全球主要的水源。积雪大到影响全球气候系统的变化,小到影响人类生活环境。随着全球气候变暖,积雪对气候的敏感反应,积雪研究已经成为全球热门的研究话题之一。新疆阿尔泰地区作为我国主要的稳定积雪区,其畜牧业发达,该地区农业、畜牧业及城市建设用水主要来源于冰川和积雪融水;同时,积雪变化对当地旅游及交通等都多有所影响。本论文用于研究的数据主要有光学遥感、被动微波遥感、气象数据等,光学遥感数据主要为MOD10A2用于提取分析2001-2014年新疆阿尔泰地区积雪覆盖面积和积雪覆盖日数,被动微波遥感数据AMSR-E用于提取和分析2001-2014年新疆阿尔泰地区积雪深度的变化趋势,气象数据用于研究主要积雪参数和气候因子之间的关系。本论文研究表明:(1)新疆阿尔泰地区积雪覆盖面积比例在年内呈现“单谷”变化趋势,一年中积雪覆盖面积比例值最小的是7月份,最低值为仅为1.28%;1月份最大为90%。阿尔泰地区在2001-2014年积雪覆盖面积比例总体呈现冬季春季秋季夏季,且冬季积雪覆盖比例高达48%,而夏季积雪覆盖比例却只有3%。在研究时段内,积雪比例的年平均值在32.7%-41.8%之间,最高值发生在2001年,最低值发生在2007年;研究区在2001-2014年间积雪覆盖面积的空间分布特征为:在高海拔及其周边地区,积雪覆盖面积比例高,积雪频次也高,而在平原及低海拔地区则呈相反规律;该地区稳定性积雪分布较少,仅为0.95%,且分布在高海拔地区。(2)阿尔泰地区积雪覆盖日数的变化趋势为:中日积雪区长日积雪区短日积雪区终年积雪区不稳定积雪区。积雪存在的主要形式为中日积雪区,其在2001-2014年的年平均分布面积占研究区总面积的65.9%;并且在研究时段内,波动明显,呈现先下降后上升的趋势,总体变化趋势为下降趋势;其余积雪覆盖日数分区在年际间也有所波动,但均没有中日积雪区波动大,并且终年积雪区和不稳定积雪区年际间变化很微弱。阿尔泰地区积雪覆盖日数空间分布不均匀,在研究区域和时域,短日数积雪覆盖区域和中日数积雪覆盖区的空间变换较为明显,并且年际波动略微显著。积雪覆盖日数沿西北-东南走向分布,积雪日数较长的区域主要分布在海拔较高的地区。(3)2001-2014年阿尔泰地区的年平均雪深在6.79 cm-4.28 cm之间波动,2012年达到最大值,2014年降至最低值,研究时段内积雪年平均值为5.32cm,并且年平均雪深在年际间有波动,在研究期间积雪年平均雪深整体表现为下降趋势。研究区雪深月均值分布特征为单峰形式,2月份积雪月平均雪深达到最大值16.75cm。雪深均值的分布受海拔高低、气温、降水等各因素的影响,积雪的雪深分布与该地区的地形存在一定的关系,年均雪深值受海拔高低的影响明显,在3200-3600m之间研究区在2001-2014年的雪深均值达到最高为9cm。(4)研究区积雪的时空变化也受气候因子的变化影响。四个季节中春季、秋季、冬季的积雪面积比例与平均气温之间均为负相关,并且春季的平均气温与积雪覆盖面积比例之间通过了0.05显著性检验,为显著性相关。降水量在春季、夏季、秋季与积雪覆盖面积比例之间都呈正相关,且在春季和夏季相关系数较高,夏季为显著性相关。年际积雪比例与平均气温呈负相关性,且相关性系数较大,降水量与年际积雪面积覆盖比例之间的相关性为正相关,并通过0.05的显著性检验。气候因子在不同积雪日数覆盖区的影响有明显的差异性,不稳定积雪区、短日数积雪区平均气温与积雪比例都为显著性相关。雪深与气象因子有一定的相关性,其中降水量与年际雪深、平均气温与月均雪深之间都通过0.05显著性检验,为显著性相关。
【学位授予单位】：西北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P426.635
【图文】：

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图3-1 MRT处理界面Fig.3-1 MRT processing interface在 ArcGIS 里进行处理得到的图像中像元值代表不同的地物覆盖类型，根据ODIS10A2 产品编码的分类，其中值为 200 的像元代表积雪。把编码为 100 和00 归为积雪，100 为冰湖，编码为 0、1、11、25、37、39、50、254、255 归为雪如图 3-2，对上述两类数据进行重分类，在 ArcGIS 中进行二值化处理，编分别为 1 和 0，将其输出，经过数据处理，得到新疆阿尔泰地区 644 副遥感影，格式为 tif，得到的灰度遥感影像，并且统计研究区域在 2001-2014 年不同时的积雪像元数，获得新疆阿尔泰地区的积雪覆盖面积，图 3-2(a)中为一月份研区地物覆盖类型，正直冬季，所以有冰湖覆盖，而在春、夏、秋季该地区没有湖覆盖或者很少有冰湖覆盖。

究区地物覆盖类型，正直冬季，所以有冰湖覆盖，而在春、夏、秋季该地区没有冰湖覆盖或者很少有冰湖覆盖。图3-2 研究区地物类型Fig.3-2 Land cover types of Research Area

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本文编号：2800515