祁连山西段疏勒河上游流域的多年冻土地温特征及影响因素

以位于祁连山西段疏勒河上游流域内不同地点的钻孔及地温测量数据为基础、借助于地温曲线图分析了各钻孔点不同深度处的地温特征及其主要影响因素.结果表明:海拔高度、坡向、坡度是影响疏勒河上游流域多年冻土地温的中观尺度因素,植被、砂层等地表覆盖条件和季节性河流等局地因素对多年冻土地温影响复杂,使得局地尺度上的多年冻土地温分布特征规律不明显.

增温对疏勒河上游流域高寒草地物候期的影响

2012年5月中旬至9月中旬,在疏勒河上游流域高寒草地上开展的增温实验结果表明:不论在原生草地、退化草地还是翻耕草地样方内,增温罩的存在大大提前了草地的返青期,同时增温使得退化和翻耕草地上的植被花期也有所提前;从涡动观测结果来看,2011年的生长旺盛期和达到最大值的日期较2010年提前了15 d左右;2011年枯黄期较2010年稍有提前.

疏勒河上游流域地面坡谱特征

坡谱是以某项坡面因子为自变量,其对应的地面面积为因变量所构成的统计图表或模型。坡谱用微观的地形因子反映宏观的地貌特征的空间分异。以ASTER GDEM V002作为基础数据,利用Arc GIS中数字地形分析工具,提取了疏勒河上游流域的地面坡度、坡向、坡度变率、坡向变率,并分别进行了面积统计,绘制了坡谱曲线。结果显示:研究区以陡坡、斜坡为主,二者占总面积的74.16%,陡坡主要分布在疏勒南山、托来南山,斜坡则主要分布在山脉与盆地的过渡地带。在疏勒河盆地和昌马盆地,坡度变率较小,而坡向变率则较大。疏勒河上游流域地面坡谱反映出研究区地面起伏大,地形破碎。坡度变率、坡向变率对山脊线、疏勒河沟沿线具有重要的指示作用。

基于多源遥感数据的疏勒河上游山区流域VIC-CAS模型积雪模拟效果评估

积雪积累和消融过程是冰冻圈水文模型的重要组成部分,利用多源遥感数据对水文模型模拟的积雪分布和深度进行评估是进一步增强融雪过程模拟的物理基础,也是提高模拟可靠性的重要手段。基于2002—2013年疏勒河上游山区流域MODIS地表反射率数据集和中国雪深长时间序列数据集,对VIC-CAS模型模拟的逐日积雪覆盖度和雪深进行了综合评估。结果表明:从不同降雪年份来看,VICCAS模型可以较好地模拟多雪年(2008年)疏勒河上游山区流域积雪的覆盖度,在平雪年(2004年)和少雪年(2013年)模型模拟精度相对较低。从不同海拔的模拟结果来看,在流域占比最高的4 000~5 000m高程带精度最高,2 000~3 000m高程带精度最低;对比模拟雪深与中国雪深产品发现,多雪年的一致性较高,平雪年和少雪年的一致性较低。这表明VIC-CAS模型对疏勒河上游日尺度的积雪覆盖度和雪深的模拟精度相对较低,特别在低海拔处和薄雪情况下,其原因可能是对积雪再分布和风吹雪过程的模拟算法和参数化存在较大的不确定性,需要进一步改进。

基于GIS的疏勒河流域上游多年冻土分布特征

为了解疏勒河流域上游区域多年冻土的分布状况,以野外考察与钻探、室内理论分析与建模为主要研究方法,以数字高程模型为主要数据基础,借助于地理信息系统软件(ARCGIS)和统计分析软件(SPSS),定量化研究了纬度、高程、坡度、坡向等因素对多年冻土分布的影响,建立了基于纬度、高程、太阳辐射的流域尺度的等效高程模型、辐射调整模型和区域多年冻土分布模型.以地温作为多年冻土类型划分的依据,实现了研究区域多年冻土的空间分布制图与特征分析.结果表明:多年冻土的分布面积为9447.16km2,占区域总面积的83%.其中,低温多年冻土是最主要的多年冻土类型(38%),其次是中、高温多年冻土(23%和14%),极高温多年冻土的分布面积和所占比例相对较小(8%);从空间分布特征来看,低温多年冻土主要分布于4.0～5.0km的海拔高度,中、高温多年冻土集中分布于3.5～4.5km的海拔高度,而极高温多年冻土则主要分布于3.0～4.0km的海拔高度.