【摘要】：在全球變暖的背景下,研究干旱區(qū)氣候變化對積雪、徑流的影響至關(guān)重要。隨著全球變暖的加劇,未來新疆地區(qū)山區(qū)徑流將會發(fā)生怎樣的變化,是否會隨著融雪徑流的變化而發(fā)生較大的轉(zhuǎn)變,是新疆地區(qū)融雪徑流研究問題中需要首先回答的問題。烏魯木齊市是新絲綢之路經(jīng)濟帶的一個重要城市,城市的農(nóng)業(yè)灌溉和生活用水主要來源于天山烏魯木齊河。對烏魯木齊河源區(qū)冰川和積雪融水徑流的研究與流域內(nèi)城市發(fā)展和人類生存密切相關(guān)。本文將衛(wèi)星遙感技術(shù)運用到烏魯木齊河源區(qū)的融雪徑流研究中,并結(jié)合三個地面臺站的氣象水文數(shù)據(jù),對研究區(qū)2001-2010年的融雪徑流進行了模擬研究,分析了融雪徑流對氣候變化的響應(yīng)機理。得到以下結(jié)果:(1)通過對烏魯木齊河源區(qū)連續(xù)10年的融雪徑流進行模擬,發(fā)現(xiàn)各年份的模擬結(jié)果與實測曲線基本一致,該模型能夠很好的模擬出烏魯木齊河源區(qū)的融雪徑流過程。(2)2005-2007年的融雪期較其他年份有明顯提前的情況,通過分析研究區(qū)2001-2010年各月平均氣溫和平均降水發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致上述情況的原因主要是2005-2007年融雪初期(5月份)平均氣溫和平均降水量均高于其他年份。(3)SRM融雪模型能夠較準(zhǔn)確的模擬出研究區(qū)徑流的峰值,但是針對逐日徑流的模擬結(jié)果并不是非常準(zhǔn)確。造成這種原因主要有以下幾點:1)模型運行過程中涉及的變量太少,無法全面細(xì)致的分析高山區(qū)水文循環(huán)狀況。2)研究區(qū)各高程帶只有一個氣象水文站點,實測數(shù)據(jù)較少,不能準(zhǔn)確的反映出整個河源區(qū)氣象水文的變化情況。3)由于利用實測數(shù)據(jù)率定參數(shù)有很大的困難性和不現(xiàn)實性,故在參數(shù)率定過程中,部分參數(shù)直接使用了經(jīng)驗值。(4)應(yīng)用無量綱的擬合優(yōu)度確定系數(shù)Nash-Sutcliffe系數(shù)R2和積差Dv對模擬結(jié)果進行了評價,各年份模擬結(jié)果的R2均超過了0.71,Dv均在10%以下,這表明SRM融雪模型對河源區(qū)融雪徑流的模擬結(jié)果精度較好,SRM模型在研究區(qū)有著很好的適用性。(5)分析了研究區(qū)徑流對氣候變化的響應(yīng)程度,發(fā)現(xiàn)氣溫和降水的變化與徑流變化呈正相關(guān),進一步分析發(fā)現(xiàn)該區(qū)域徑流對降水的敏感性大于其對氣溫的敏感性。但是由于研究區(qū)地處高寒山區(qū),固態(tài)降水不容忽視,加之研究區(qū)內(nèi)發(fā)育有7條現(xiàn)代冰川,氣溫升高勢必會導(dǎo)致冰雪融水的增加,進而對研究區(qū)徑流產(chǎn)生影響,所以氣溫也是影響徑流變化的重要因素。(6)通過對極端氣候情景(T+2℃、P+20%)的模擬,發(fā)現(xiàn)在未來30年內(nèi),如果研究區(qū)氣候持續(xù)向 暖濕‖轉(zhuǎn)化(氣溫升高,降水增加),研究區(qū)的徑流增加量在很大程度上不會超過當(dāng)前多年平均徑流量的30%。
【學(xué)位授予單位】：西北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P333
【圖文】：

圖 2-1 烏魯木齊河源區(qū)Tab.2-1 The headwaters region of Urumqi River烏魯木齊河上游地形地勢險、山勢陡、坡降大。河源區(qū)現(xiàn)代冰川廣泛分布，土地貌發(fā)育，冰雪融水對徑流的貢獻顯著。集水區(qū)內(nèi)坡降明顯，最大高程差可 2800 m。集水區(qū)的面積也隨著海拔不同而存在差異，集水區(qū)主要集中在海拔600 m 以下的區(qū)域，該區(qū)域集水面積占集水區(qū)總面積的 80.58%，3600 m 以上僅 19.42%（孫美平等，2012）。烏魯木齊河山區(qū)流域在最初發(fā)育時，形成了非常殊的地貌，這一特殊的地質(zhì)構(gòu)造也使該流域的植被景觀具有明顯的垂直分帶賈寶全等，2002），即海拔 2900 m 以上，超過了森林帶的上限，其主要的植被高山灌叢草甸為主，草甸與裸露的基巖共同構(gòu)成了冰川-冰緣帶；在 2100-2900 的地方，以針葉植被為主的針葉林分布廣泛；而在云杉林中又分布有金露梅、果小壁、新疆圓柏等灌叢；草甸植被類型發(fā)育很廣闊，位于草原帶和云杉林帶間，海拔高度為 1600-2100 m，其主要由高大禾草和雜類草組成；草原是垂直結(jié)構(gòu)中最穩(wěn)定的頂級類型之一，其主要分布在 2100 m 以下的低山丘陵區(qū)和林

圖 2-2 研究區(qū) DEMFig.2-2 The DEM of the study area2.2.4 野外實測數(shù)據(jù)通過大量研究表明，要使用 SRM 融雪模型對某一區(qū)域的融雪徑流進行模擬分析，區(qū)域內(nèi)的氣象和水文資料是必不可少的。本研究中用到的氣象水文資料主要包括：空冰斗水文監(jiān)測站、1 號冰川水文監(jiān)測站和總控水文監(jiān)測站的氣溫、降水和徑流數(shù)據(jù)（表 2-6）。表 2-6 氣象水文數(shù)據(jù)來源Tab.2-6 Hydrological and meteorological site站點 緯度 經(jīng)度 海拔高度/m氣象水文數(shù)據(jù)時間序列空冰斗站 43°07′11.6″ 86°49′37.5″ 3805 2001-20101 號冰川站 43°06′51.9″ 86°49′16.8″ 3659 2001-2010總 控 站 43°07′3.5″ 86°52′5.3″ 3408 2001-2010

圖 4-1 研究區(qū)影像所在區(qū)域Fig.4-1 The position of study area locationDIS 產(chǎn)品的積雪信息提取（MODIS Reprojection Tool）是處理 MODIS 產(chǎn)品最常用的軟件共用到 MOD10A2 的 158 景影像數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)處理中，首先進和空間校正，其次通過 MRT 進行投影轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換， 信 息 ， 空 間 重 采 樣 方 式 為 Nearest Neighbor ， 投 影 體-UTM-Zone-45N，分辨率統(tǒng)一為 500 m×500 m，重采樣分辨率 9件轉(zhuǎn)換為 Geotiff 格式。圖 4-3 為該索引號下處理前后的 200積雪覆蓋對比圖。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 M.F.Baumgartner;馮學(xué)智;;融雪徑流模擬中的衛(wèi)星周期性雪蓋制圖研究[J];遙感技術(shù)動態(tài);1990年01期

2 于瀛瀛;劉金德;;黑龍江省融雪徑流規(guī)律與實例分析[J];黑龍江水利科技;2009年01期

3 呂愛鋒;賈紹鳳;燕華云;楊貴林;;三江源地區(qū)融雪徑流時間變化特征與趨勢分析[J];資源科學(xué);2009年10期

4 包安明;陳曉娜;李蘭海;;融雪徑流研究的理論與方法及其在干旱區(qū)的應(yīng)用[J];干旱區(qū)地理;2010年05期

5 黨素珍;劉昌明;王中根;吳夢瑩;;黑河流域上游融雪徑流時間變化特征及成因分析[J];冰川凍土;2012年04期

6 張順英,曾群柱;衛(wèi)星雪蓋資料在祁連山黑河流域融雪徑流模式中的應(yīng)用[J];冰川凍土;1986年02期

7 ;融雪徑流形成機制研究成果通過鑒定驗收[J];干旱區(qū)地理;1989年01期

8 宋強;融雪徑流實時預(yù)報的一種新方法(英文)[J];華中師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1990年03期

9 藍(lán)永超;灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分析方法在融雪徑流模式預(yù)報因子篩選中的應(yīng)用[J];干旱區(qū)地理;1992年04期

10 張慶費，周曉峰，蔡體久;黑龍江省中部地區(qū)森林對融雪徑流的影響[J];植物資源與環(huán)境;1994年03期

相關(guān)會議論文 前3條

1 張璞;李賢成;劉艷;李楊;;瑪納斯河流域冬季氣候?qū)Υ杭救谘⿵搅鞯挠绊懛治鯷A];第28屆中國氣象學(xué)會年會——S6冰凍圈與極地氣象學(xué)[C];2011年

2 孫思淼;戴長雷;曹偉征;關(guān)佳南;;高寒區(qū)小流域春季融雪徑流與降水關(guān)系初步分析——以柳樹河為例[A];農(nóng)業(yè)、生態(tài)水安全及寒區(qū)水科學(xué)——第八屆中國水論壇摘要集[C];2010年

3 李龍輝;肖迪芳;楊春生;;寒冷地區(qū)融雪徑流和融凍期降雨徑流計算模型的初探[A];中國水利學(xué)會2013學(xué)術(shù)年會論文集——S3防汛抗旱減災(zāi)[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 房世峰;新疆融雪徑流預(yù)報及其不確定性研究[D];新疆大學(xué);2010年

2 穆振俠;高寒山區(qū)降水垂直分布規(guī)律及融雪徑流模擬研究[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

3 楊倩;東北地區(qū)積雪時空分布及其融雪徑流模擬[D];吉林大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 唐世南;典型凍土區(qū)融雪徑流影響因素分析研究[D];黑龍江大學(xué);2015年

2 王宏;城市融雪徑流變化下松花江水質(zhì)的多維響應(yīng)研究[D];哈爾濱師范大學(xué);2016年

3 朱賓賓;大興安嶺地區(qū)林內(nèi)積雪及森林小流域融雪徑流特征[D];東北林業(yè)大學(xué);2016年

4 陳愛玲;瑪納斯河流域雪蓋衰退與融雪徑流模擬[D];南京大學(xué);2014年

5 張鵬;基于SRM模型的烏魯木齊河源區(qū)冰雪徑流模擬初探[D];西北師范大學(xué);2016年

6 喬鵬;干旱區(qū)雙層分布式融雪徑流模型研究[D];新疆大學(xué);2011年

7 房世峰;基于“3S”技術(shù)的分布式融雪徑流模型的設(shè)計和應(yīng)用[D];新疆大學(xué);2007年

8 藺虎;基于GIS技術(shù)的分布式融雪模型及融雪徑流預(yù)報系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[D];新疆大學(xué);2013年

9 秦艷;WRF與干旱區(qū)分布式融雪徑流模型的耦合及應(yīng)用研究[D];新疆大學(xué);2010年

10 楊與廣;季節(jié)性凍土存在條件下融雪徑流模型研建[D];新疆大學(xué);2012年

本文編號：2767865