内蒙古呼伦贝尔林区动态融雪过程及其影响因子

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。

草甸草原动态融雪过程与气象要素关系分析——以额尔古纳市为例

利用DSJ1型超声波雪深观测仪和同期气象观测数据,对2021年2—3月间发生在额尔古纳的1次融雪过程进行分析。结果表明:(1)额尔古纳融雪速度呈现先慢后快的特点,缓慢融雪期融雪速率约为0.37 cm·d^(-1),快速融雪期融雪速率可达4.75 cm·d^(-1),每日的2:00—19:00是雪深下降的主要时段;(2)气温与雪深之间存在线性相关关系,气温每升高1℃,积雪深度下降0.439 cm;当积雪深度在10 cm以上时,对雪深影响较为明显的气温区间为-11~5℃,且气温在0℃以上时,雪深与气温拟合趋势的斜率较大;(3)主要融雪期和快速融雪期气温的滞后效应不同,在融雪期内,雪深与超前3 h气温的相关关系最为显著,其次是当前气温;在快速融雪期,雪深的变化幅度主要取决于超前1 h的气温,其次是超前2 h气温;风速与雪深的相关系数最小,且不存在滞后性;(4)多气象因子综合作用是融雪期雪深变化的重要原因,但5 cm地温是影响雪深变化的主导因子。

青藏高原沱沱河地区动态融雪过程及其与气温关系分析

受自然条件和观测数据的限制,对青藏高原腹地高时间频次积雪融雪动态过程的认识与研究仍不足,利用高原中部沱沱河地区野外观测试验场2013/2014年冬半年积雪深度和气温数据,对发生在11月期间的积雪动态融雪过程及其与气温的关系进行了分析。结果表明,高原中部地区融雪过程表现为先缓后急的总体特征,融雪在雪深较小的后期迅速加快。雪深变化与气温存在紧密联系,融雪过程发生之前3 h之内的气温都显著影响雪深变化,雪深变化与超前30 min及同步气温相关最为显著,线性相关系数分别达到-0.3600和-0.3589,通过了0.01显著性水平检验。考虑温度的滞后效应,沱沱河地区雪深下降在温度>-13℃时就可发生,-4^-2℃是主要消融温度区间,这个温度明显低于中国其他山区积雪消融的临界温度。融雪过程主要发生在12:00-18:00期间,且存在12:00-13:30与16:30-18:00两个快速下降时段,值得注意的是,热量状况最好的14:00-16:00雪深下降并不显著。融雪期日照时数与雪深的相关系数为-0.845,融雪前期气温对雪深影响大于日照时数对雪深的影响,融雪后期日照时数对雪深影响大于气温对雪深的影响,均通过0.01显著性检验水平。融雪过程与热量条件及日照时数间的复杂关系表明,青藏高原腹地积雪的消融与日照时数、雪的形态、消融程度、升华过程等均有一定联系。

2013-2015年青藏高原玛多地区两次动态融雪过程及其与气温关系对比分析

受自然条件与观测数据的限制,青藏高原腹地高时间频次积雪融雪动态过程的认识与研究十分不足。论文利用玛多地区野外观测试验场2013—2015年冬半年每30 min同步积雪深度和气温数据,对发生在2013年12月和2014年11月的积雪动态融雪过程及其与气温的关系进行了对比分析。结果表明:2013—2014年冬季融雪过程表现为先缓后急的总体特征,每日融雪过程主要发生在13:00~18:00间,而2014—2015年冬季融雪整体表现为均匀变化的过程,每日融雪过程主要发生在7:00~16:00间。雪深变化与气温存在紧密联系,玛多地区两次冬季融雪过程日最高气温都低于0℃,融雪发生前3 h之内的气温都将显著影响到积雪雪深变化,融雪幅度主要取决于超前半小时和当时的温度条件,雪深与气温间的线性关系与雪的厚度存在密切联系。两次融雪过程的发生与大于0℃变温过程关系密切,升温的变化过程可能更有利于促进积雪消融。

2013～2014冬半年达日地区积雪动态过程与气温关系分析

本文利用三江源东部达日地区具有代表性的野外雪深观测站点2013~2014冬半年原始雪深数据以及同步气温数据,对达日站点冬半年的典型融雪过程动态特征进行了分析,结果表明:三江源东部地区冬半年平均最高气温低于0℃,该地区的融雪过程在0℃以下就可以发生,甚至在-20℃~13℃也有明显融雪过程;积雪深度下降持续时段与正变温时段在时长上基本一致,增温过程相对于实际增温值更能影响到雪深的下降过程,融雪期正变温对积雪深度变化有积极地影响;融雪期雪深与气温存在负相关关系,融雪期之前6h之内气温影响雪深变化,该地区日出后的热力条件影响到当日积雪消融状况,达日2013~2014冬半年融雪期超前30min和同步气温对雪深变化有显著影响;融雪期积雪深度与气温大致呈线性关系,且雪温线性关系与积雪的厚度存在密切联系。

美国加州生态水文耦合径流预测模型

利用基于CASA（Carnegie—Ames—Stanford Approach）生态模型，结合地表水水文演算模型（HY—DRA）以及遥感数据和气候模型，成功地模拟了美国加州所有流域的径流。为了评估这种CASA—HYDRA模型预测在极端和非极端降水年份实际径流的能力，将模型的模拟结果与加州几百个测站的实测月流量进行了对比。以前，曾使用美国农业部（USDA）的融雪径流模型的方程对CASA—HYDRA进行修改，该模型是专门设计用于预测以融雪为主要径流补给的山区河流的日流量。模型通过对336个测站的月流量的模拟，其多年模拟值与实测值的相关系数为R2=0．72。1982～1990年间的月径流量模拟结果普遍比州内这些测站的实测值偏高15％，这是可信的，主要是因为该州大量引水用于发电或者灌溉。对于该州北部沿海地区和内华达山区径流的预测，其误差在各季节分布均匀，而对于中部沿海和南部地区的径琉预测，夏季和秋季显示出较大的误差。对加州的地面覆盖和气候变化方面的模型应用也进行了探讨。