西藏高速公路气象灾害预警服务研究

文章基于2018—2019年西藏自治区气象和交通部门联合开展的西藏高速公路气象灾害风险隐患点普查数据,分析了西藏高速公路气象灾害隐患点的空间分布特征。结果表明,西藏高速公路风险隐患点分布广泛,总体呈东多西少,南多北少的特点;主要的风险隐患点集中在拉萨至林芝路段、泽当至拉萨路段;风险隐患点的路基岩土类型以碎石土为主,风险隐患点与植被覆盖率有一定的关联性;影响西藏高速公路主要气象灾害风险依次为路面结冰、强降雪、强降雨、大风,尤其林芝段大部分路段为高架桥,冬季易结冰,风险较大。据此,文章提出了一套适合西藏高速公路气象灾害预警服务方法,即综合考虑沿线地形、地理信息、灾害风险类型等多种影响因子,结合现有的中尺度预报模式及前端预报产品,获得影响西藏高速公路交通的关键气象要素、区域特征和重点季节,进而划分不同区域不同等级高影响天气风险指标,并根据西藏公路交通具体情况进行订正,形成了逐3 h、6 h或24 h发布的未来7 d西藏高速公路气象灾害预警风险评估服务产品。

拉萨市近地面大气成分时空变化及相关因子研究

拉萨市位于青藏高原腹地,近年来臭氧(O_(3))污染问题凸显。本文基于2013~2018年拉萨市区6个监测站点的O_(3)、NO、NO_(2)、NO_(x)、CO、SO_(2)、PM_(2.5)、PM_(10)监测数据,采用相关统计方法研究了拉萨市各污染物,尤其是O_(3)的时空分布特征及与前体物之间关系,并探讨了气象条件对其的影响。结果表明:(1)近年来拉萨市区O_(3)浓度呈上升趋势,O_(3)替代PM10,成为拉萨城区首要污染物。O_(3)浓度的年超标天数达55 d,占比为49.4%。(2)O_(3)浓度在2016年之后上升显著,上升率为16.34μg m^(−3)a^(−1),2018年O_(3)浓度最大(91.48μg/m^(3));年较差计算得出,每年生成的O_(3)浓度从2015年开始逐渐升高。(3)O_(3)浓度呈现春高冬低,城区高于郊区的变化特征,且与NO、NO_(2)和NO_(x)的浓度变化存在显著的负相关关系(-0.6),可能O_(3)生成被NO_(x)抑制。(4)O_(3)浓度与气温相关性较好,随着降水量和湿度的增加,抑制O_(3)浓度增加。O_(3)浓度受季节和风向风速影响较大,这可能与长距离传输特征及人类活动(固定源)对高原生态环境影响有关。

1971—2005年西藏主要农区农田蒸散量变化特征及其与环境因子的关系

利用1971—2005年西藏"一江两河"主要农区4个气象站点月平均最高气温、最低气温、降水量、风速、相对湿度、日照时数等资料,应用Penman-Monteith模型计算了农田蒸散量,分析其空间分布、年际和年代际变化特征,并讨论了影响蒸散量变化的气象因子.研究表明:近35a西藏主要农区年蒸散量表现为不同程度的减小趋势,为-16.5～-71.6mm.(10a)-1,以泽当减幅最大;四季蒸散量均呈现为减小趋势,以冬季减幅最明显.土壤水分年亏缺量呈明显的减少趋势,平均每10a减小59.6mm,特别是近25a(1981—2005年)减幅更明显.20世纪70年代至90年代年、季蒸散量均为逐年代减小趋势.90年代与80年代比较,主要农区各季土壤水分亏缺量都有不同程度的减小,尤其是夏季由亏缺转为盈余.日照时数和平均风速的显著下降,以及平均相对湿度的明显增加可能是蒸散量显著下降的主要原因,平均气温日较差的显著减小和降水量的增加在蒸散量减少趋势中也起着重要作用.

近30年西藏地区大气可降水量的时空变化特征

利用1980—2009年NCEP/NCAR再分析资料以及同期西藏地区34个气象站的月降水量资料,分析了该地区大气可降水量和降水转化率的时空变化特征。结果表明:(1)该地区大气可降水量具有从东南向西北逐渐递减的空间分布特征;近30年大气可降水量呈逐渐减少趋势且年际变率相对较小,还表现出显著的季节差异,即夏季大气可降水量最大、冬季最小;多、少雨年大气可降水量的空间差异不显著,说明西藏地区的空中水汽含量相对稳定,有利于空中水资源的合理开发和利用。(2)降水转化率在那曲中东部和西藏东南部最高、西藏西北部最低;近30年西藏地区降水转化率呈逐渐增加趋势且年际变率较大,其季节变化与大气可降水量的变化规律一致;降水转化率的高低在一定程度上决定了某年为多(少)雨年。(3)西藏地区大气可降水量和实际降水量的空间分布规律接近,但其时间变化趋势与同期降水量增加的趋势正好相反;大气可降水量转化率与实际降水量的变化趋势基本一致,降水转化率的升高(降低)对应着降水量的增多(减少)。

西藏高原MODIS每日积雪产品去云算法过程对比验证研究

基于MODIS积雪产品的多种去云方法过程在西藏高原开展对比验证,并以漏测误差L（%）、多测误差M（%）、总体精度O（%）、积雪分类精度S（%）及kappa系数（K_（hat））作为验证精度评价指标;主要研究方法有上下午星结合去云法（方法Ⅰ）、连续三天结合去云法（方法Ⅱ）以及基于数字高程模型的Snowl去云法（方法Ⅲ）.并采用高分辨率Landsat遥感数据对所得结果开展验证对比工作,为了使验证结果更具有代表性,选取了西藏高原典型的5个区域用于其验证范围.结果表明：方法Ⅰ和方法Ⅱ有较好的去云效果,适合于在西藏高原开展利用;方法Ⅲ在西藏高原没有起到特殊的去云作用,该方法的前提假设是在西藏高原需要考虑山地和高原作分析;通过三种方法去云之后在5个区域效果总体上表现为漏测误差和多测误差都有减少,总体精度和积雪分类精度分别在60%～98%及60%～95%之间,kappa系数在0.10～0.56间,一致性精度表现一般.

西藏地区近几十年的增湿效应研究

利用1955—2000年西藏6个地面观测站的46年连续观测资料,分析了近几十年西藏自治区部分地区气温、降水及水汽压变化特征,并利用第二类热成风螺旋度解释气温与降水的关系。结果表明:西藏近几十年平均气温呈显著的上升趋势,尤其是20世纪90年代以来更为显著(10年上升了0.32℃);全区降水量也有增多趋势;1955—1964年西藏地区气温升高时,第二类热成风螺旋度上升,导致降水量同时增多。1965—1981年气温、降水和第二类热成风螺旋度的变化幅度均较小。1982—2000年气温显著上升时,第二类热成风螺旋度上升,引起湿旋转作用加强,温度扰动加强,从而进一步加速大气中的水汽凝结,形成更多的降水;与此同时,地面蒸发量却减少,导致地表水增加,引发更多的地质灾害,造成更大的经济损失。

基于MODIS影像的西藏典型内陆湖泊变化研究及成因分析

根据2002-2009年的MODIS卫星遥感数据和2000-2009年的气温、地表温度、降水量、相对湿度等气象资料分析得出,2002-2009年西藏典型湖泊面积变化显著:位于西藏藏北地区的色林错、当热雍错、扎日南木错湖泊面积呈扩大趋势,在8 a内分别增长了241.97 km2、12.8 km2、11.69 km2;位于班戈、当雄县境内的纳木错和山南地区浪卡子县的羊卓雍错湖泊面积呈显著减少趋势,分别减少了52.17 km2、96.61 km2。气温、地表温度升高导致冰雪融化和冻土层变浅是湖泊面积扩大的重要原因,而降水量减少是湖泊面积减小的主要原因。另外,西藏几大典型的内陆湖泊结冰时间变化不大。

SR-50A超声雪深仪在西藏高原的适用性研究

为满足应急气象服务需求,2013 2014年在西藏自治区强降雪和雪灾易发及重点积雪区域气象站安装了4套SR-50A超声波雪深观测系统,首次实现了西藏高原雪深自动观测和数据实时传输。利用12:30加密和08:00(北京时)常规人工雪深观测数据对4个站SR-50A雪深观测数据进行了评估和对比分析。结果表明:(1)SR-50A与人工观测的平均雪深偏差范围在±2 cm之内。雪深越大,平均均方根误差越小,观测精度越高。SR-50A传感器更为适合雪深较大地区的积雪监测。(2)SR-50A对西藏高原的雪深具有较好的监测能力,与人工观测雪深具有较好的一致性,4个观测点的线性相关系数在0.81~0.97,呈现极为显著的线性关系。(3)大风、局地太阳光照条件、气温和地表特征等因素通过风吹雪和融雪引起观测场内积雪分布不均匀,加之仪器是固定点观测,人工观测是观测场内3个点的雪深平均值,这些是SR-50A与人工观测雪深差异较大的主要原因。

基于MODIS数据的西藏干旱自动监测系统实现的关键技术研究

干旱是一种危害较大的自然灾害,影响范围大、持续时间长.随着经济发展和人口的增加,水资源短缺现象日益严重,这也导致了干旱范围的扩大和干旱化程度加重.为降低业务人员负担,提高业务工作效率,探讨了基于MODIS遥感数据的西藏干旱监测系统实现的关键技术.首先,阐述了MODIS轨道数据快速投影处理的正向投影处理技术原理,然后分析了温度植被干旱指数算法(TVDI)及其实现,最后,将干旱监测方法集成到业务系统软件,最终实现西藏全区的干旱遥感监测业务工作.通过与传统手工干旱监测方法进行对比,发现干旱自动监测系统具有速度快、自动化等优点,具有十分重要的实践意义.

3S支持下的EOS/MODIS数据在西藏森林火灾监测中的应用研究

介绍了EOS/MODIS资料在西藏森林火灾监测中的应用,并用多年的历史资料来验证,说明该方法在该区森林火灾监测中是可行的。同时为实现对非林火的排除并提供着火点树种信息,利用ENVI、R2V、ARCGIS等软件对西藏地区森林资源分布图进行了数字化录入,以ArcView为平台,对西藏地区遥感影像与地面森林分布信息图像进行了复合。研究表明,运用该方法排除非林火,效果较好。

基于TVDI的西藏“一江两河”地区干旱监测研究

利用MODIS合成产品数据集MOD11A2和MOD13A2获取的归一化植被指数（NDVI）和陆地表面温度（LST）来构建Ts-NDVI特征空间。依据特征空间设计的温度植被干旱指数（TVDI）作为干旱监测指标,对2000~2011年夏季＂一江两河＂地区旱情进行监测分析,并利用研究区气象站地面温度数据进行相关度分析。结果表明：2000~2011年夏季＂一江两河＂地区重旱区主要分布在南部和沿江河谷一带,北部干旱程度较轻,大部分地区TVDI≥0.6,处于干旱区域;近12年TVDI值变化趋势为下降,年际变化显著;TVDI空间分布特征与降水空间分布非常一致,与传统气候干旱监测结果总体上表现一致;实测地表温度与TVDI两者具有较好的线性正相关性。由此可见,温度植被干旱指数（TVDI）作为高原地区大范围干旱监测反演模型具有一定的科学性和参考性。

西藏改则地区在东亚季风前期大气层特征

利用JICA项目改则站第二阶段加密探空观测资料,着重揭示了该地区大气层结构的观测事实,尤其是边界层风、温、湿特征。主要结论如下:(1)该地区不论是对流层还是边界层,温度递减率都较大,白天可以接近或超过干绝热直减率,在清晨出现逆温的频率较多。(2)该地区白天近地层存在逆湿现象,近地层上部是否存在逆湿现象与天气和下垫面背景有关。(3)该地区近地层风速极值也出现在早晚时刻,白天风速较小。边界层风则随高度呈多峰值变化。

基于2001～2009年MODIS资料的西藏地区大气可降水量分布特征

利用2001～2009年MODIS近红外的大气可降水的逐月资料,分析了西藏地区大气可降水量时空分布特征及与实际降水量之间的关系。结果表明:西藏大气可降水量时空分布不均匀,空间分布由东南至西北递减;7、8月份大气可降水量最大,夏季大气可降水量占全年的50%;2001～2009年间西藏大气可降水量呈增加趋势,阿里地区、山南地区以及昌都地区增加明显;大气可降水量与实际降水量呈明显负相关,相关系数为-0.688。

西藏纳木错景区旅游承载力研究

文章根据生态旅游的特点,结合前人的研究和西藏特殊地理单元的特点,提出了一套生态旅游环境承载力的指标体系和评价方法。同时针对纳木错这一青藏高原较有代表性的湖泊景观,从生态旅游环境承载力入手对生态旅游环境承载力的指标体系进行了实际研究与应用,对纳木错景区生态旅游环境承载力现状进行分析和评价。

1989~2009年西藏多庆错湖泊面积变化分析研究

根据1989、2000~2002、2007、2009年TM卫星遥感影像和1989~2009年气象数据分析：近20年来,西藏多庆错湖水面积呈显著的减小趋势,20年内减小了28.4km2;湖泊所在的帕里站年平均气温呈显著的升高趋势,年降水量呈减小趋势。分析湖泊面积变化的原因,降水量减少和气温升高使冰雪加速融化,导致湖泊补给水源不足是湖泊面积萎缩的主要原因。

西藏自治区资源环境遥感数据平台建设

随着各类项目的开展和工作的深入,对各种区域内的卫星遥感数据和基础数字化数据的需求也越来越大,本文从西藏自治区遥感应用研究中心现有的卫星遥感和基础地理信息数据着手对建立西藏自治区资源环境遥感数据平台的必要性和所提供的数据作一详细概述。其目的在于通过建立共享的基础数据平台,将在数据标准化和系统运行、保障。

基于神经网络的西藏拉萨地区生态环境分类

根据生态环境分类指标的科学性、完备性、简洁性和数据的可获取性,选取了影响拉萨地区生态环境的主要地形和气候因子高程、坡向、≥0℃积温、年平均温度、年平均降水量、潜在蒸散量和湿润度等7个有代表性的指标,利用GIS的空间内插方法将所有这些指标转成100 m×100 m的空间珊格数据,再根据每个指标特定的地理和环境意义进行指标的分带,对7个指标进行主成分分析后提取主要信息。通过选择4个典型样区作为训练区,对拉萨地区的生态环境进行了分类。结果表明,拉萨地区的主要生态环境类型包括河谷农业类型、山地草原类型、高山草甸类型及高山裸岩及冰雪类型。其中,高山草甸和山地草原生态环境类型占主导,分别为10 768.52 km2和10 646.6 km2,各占总面积的36.61%和36.20%,而河谷农业类型占总面积的10.75%。此外,拉萨地区分布有较大面积的高山裸岩及冰雪区生态环境类型,面积为总面积的14.16%。作为特殊类型的生态环境类型,拉萨地区境内的纳木错的湖泊面积是668.76 km2,占该湖面积的近一半和拉萨地区总面积的2.27%。

近几年西藏高原大气臭氧总量变化特征

本文根据 TOMS第七版拉萨站点臭氧资料 ,分析了 1 996年 7月 1 7日至 1 999年 1 2月 3 1拉萨地区日臭氧总量的变化特征。分析得出 ,西藏高原日际臭氧总量波动显著 ,特别是冬春季节更为突出 ;秋季到春季为臭氧总量逐渐上升阶段 ,春季到夏秋季节臭氧总量呈逐渐减少趋势 ;夏秋季节日际臭氧总量变幅较其他季节小 ;1 996～ 1 999年年平均臭氧总量分别是 2 52 .5、2 66.5、2 71 .9、和2 63 .0 DU。 1 996年的年平均臭氧总量小于四年均值 1 1 .0 DU之外 。

西藏雪崩灾害及其应对措施研究

西藏是我国雪崩灾害多发和频发区,几乎每年都有雪崩致人伤亡的报道,而且在全球气候变暖背景下,雪崩灾害有逐年增加的趋势。念青唐古拉山及其东延部分和喜马拉雅山脉南坡是西藏雪崩发生频次最高的两个区域,高原内陆降水少,雪崩发育受到抑制,仅在高寒积雪山区和冰川作用区才有常年雪崩存在。西藏常年雪崩易发区面积非常有限,仅占高原总面积的1.6%。西藏雪崩主要发生在冬春两季,冬季雪崩易发区占全区面积的2.9%,春季上升至3.3%。雪崩是西藏高寒山区道路安全威胁最大的自然灾害之一,其中对川藏公路安久拉山至古乡段和中尼公路拉龙拉山至友谊桥段影响最大。由于灾害防治工程技术的发展及其在关键区域的应用,雪崩对道路交通安全的威胁大为降低。然而,以登山和休闲旅游为主的人类活动在高寒冰雪带的开展日益活跃,雪崩灾害造成的人员伤亡和经济损失呈逐年递增趋势。因此,除了对川藏公路和铁路段等关键区域继续加强工程防治之外,在重点区域雪崩灾害详查和区划的基础上,提升监测预警和预报服务水平是西藏今后雪崩防灾减灾工作的重点。

中国南北极大气科学考察科普知识

今年世界气象日的主体是:“极地气象:认识全球影响”,做为第一个登上南极大陆的藏族气象工作者,本文简要介绍有关极地方面的科普知识。