陸面積雪是地球氣候系統(tǒng)的重要組成部分,在水文過程、陸面能量收支平衡以及氣候過程等方面扮演著重要的角色。新疆北疆阿勒泰地區(qū)地處歐亞大陸中心腹地,是新疆重要的農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)基地,也是我國重要的季節(jié)性積雪區(qū)。積雪對阿勒泰地區(qū)非常重要,一方面,積雪融水給地區(qū)河流水量提供補(bǔ)給,另一方面,長時間大量的積雪會引起不同程度的雪災(zāi),甚至引發(fā)融雪性洪水。雪災(zāi)的發(fā)生對交通、電力、通信和農(nóng)牧業(yè)等帶來諸多負(fù)面影響,嚴(yán)重威脅人們的生命財產(chǎn)安全,損害社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)。因此,準(zhǔn)確并及時地估算阿勒泰地區(qū)的積雪參數(shù),如積雪面積、積雪深度和雪水當(dāng)量等具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。陸面模式中的積雪過程模式是一組描述積雪物質(zhì)、能量和動量守恒與轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)物理方程,現(xiàn)已成為探索積雪時空演變過程的一個重要手段,它可以反演任意時空尺度的積雪參數(shù)。目前,陸面模式已被廣泛應(yīng)用于積雪的模擬與預(yù)測以及積雪對氣候、水文模擬和融雪徑流預(yù)測影響的研究。然而,由于受到了簡化的參數(shù)化方案、氣象驅(qū)動數(shù)據(jù)以及參數(shù)初始值等的誤差影響,陸面模式模擬的積雪反照率、積雪覆蓋率和積雪深度等變量值具有較大的誤差。相關(guān)學(xué)者發(fā)展了一些基于直接插入和隨機(jī)集合卡爾曼濾波的積雪數(shù)據(jù)同化方法,將... 

【文章來源】：武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：162 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１?丁勒泰地區(qū)的高程（空間分辨率為１ｋｍ）??阿勒泰地區(qū)地處歐亞大陸中心腹地，遠(yuǎn)離海洋，屬于典型的北溫帶大陸性寒??

２００９），年降雪期（１１月中旬－次年３月中旬）可達(dá)１２０天，山區(qū)平均雪深為??６０?ｃｍ，局部地區(qū)可以達(dá)到１－２１１１（｝１１１＆１１￡乂．等，２０１１；盧新玉，２０１１；郭城等，２０１２）。??阿勒泰地區(qū)擁有豐富多樣的植被覆蓋類型，如圖２－２所示，其中，牧區(qū)草地??面積大，分布地域廣闊，草地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)過程復(fù)雜。由于北部阿爾泰山的隆起??和山地海拔高程的變化，草場植被呈現(xiàn)出與阿爾泰山走向類似的帶狀分布，各種??草地類似鑲嵌或復(fù)合分布于不同的環(huán)境中，呈現(xiàn)出較強(qiáng)的地帶性（劉興元等，２００９）。??Ｎ??０?５０?丨?００?２００??４６。Ｎ＂?—?Ｉ?ｋｉｌｌ??８６。Ｅ?８７。Ｅ?８８。Ｅ?８９。Ｅ?９０。Ｅ?９１？?Ｅ??■?ＮｃｃｄＩｃＪｅａｖｃｄ?丨）ｃｃｉｄｕｏｕｓ?Ｆｏｒｅｓｔ?Ｅ］?Ｍｅａｄｏｗ?ａ?Ｂａｒｅ?Ｒｏｃｋｓ??□?Ａｌｐｉｎｅ?ａｎｄ?Ｓｕｂ＿ａｌｐｉｎｅ?Ｍｅａｄｏｗ?ｃｚｉＬａｋｅ?口?Ｇｒａｖｅｌｓ??■！?Ｐｌａｉｎ?Ｇｒａｓｓｌａｎｄ?■?Ｇｌａｃｉｅｒ?□?Ｆａｒｍｌａｎｄ??＾?Ｄｅｓｅｒｔ?Ｇｒａｓｓｌａｎｄ??圖２－；２阿勒泰地區(qū)５個氣象觀測站點(diǎn)的位置以及空間分辨率為１?ｋｍ的地表覆被（數(shù)據(jù)來自??Ｅｕｒｏｐｅａｎ?Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ?Ｊｏｉｎｔ?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?Ｃｅｎｔｒｅ?提供的?２０００?年全球地表覆被數(shù)椐庫，??ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ－ｇｅｍｊｒｃ．ｉｔ／ｇｌｃ２０００／）??研究區(qū)域內(nèi)包括５個氣象觀測站點(diǎn)，其空間分布和植被覆蓋類型如圖２－２所??示。從圖２－２可以看出

??子低估了廣大地區(qū)的積雪覆蓋率。圖３－４也顯示了?ＣｏＬＭ陸面模式的觀測算子計??算得到的積雪覆蓋率整體上小于實(shí)際ＭＯＤＩＳ積雪覆蓋率的觀測數(shù)據(jù)。??Ｕ?ａ?０?．？￥?０??。ｏ?１??０?（?Ｓ。°＜＾泰。。??；Ｊ?０．４?－８＾０??客?ｏ?／?ｏ??１?０．２?。。．?，??ｏ。?Ｉ?ＳＣＦ?＝?Ｓｎｏｗ?Ｄｅｐｔｈ／（０．１?＋?Ｓｎｏｗ?Ｄｅｐｔｈ）?？??ｃｆＰ?Ｌ?‘??０?－１?１?１?１???０?０．２?０．４?０．６?０．８??Ｓｎｏｗ?Ｄｅｐｔｈ?（ｍ）??圖３－４?２００４年１月到２００８年１０月期間，５個站點(diǎn)的每日雪深觀測數(shù)據(jù)與ＭＯＤＩＳ枳雪覆??蓋率現(xiàn)測數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖??３．４．２通用陸面模式模擬結(jié)果??圖３－５ｃ和圖３－６顯示了?ＣｏＬＭ陸面模式ｏｐｅｎ－ｌｏｏｐ雪深模擬結(jié)果。從圖中可??以看出，ｏｐｅｎ－ｌｏｏｐ模擬的雪深與站點(diǎn)雪深具有類似的時間變化趨勢。但是，在積??雪融化早期，除了富蘊(yùn)站外的其它４個站點(diǎn)ｏｐｅｎ－ｌｏｏｐ雪深的模擬整體上被低估??了（圖３－５Ｃ和圖３－６ａ－ｂ），遠(yuǎn)低于地面站點(diǎn)的雪深觀測，偏差較大。這是因?yàn)�，�??積雪累積過程中，ｏｐｅｎ－ｌｏｏｐ模擬的雪深的累積速度要比站點(diǎn)雪深的累積速度慢；??在積雪融化過程中，ｏｐｅｎ－ｌｏｏｐ模擬雪深的融化速度反而比站點(diǎn)雪深的融化速度??快。對于富蘊(yùn)站點(diǎn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[4]四維變分同化關(guān)鍵技術(shù)研究與并行計算[D]. 朱小謙.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于多源數(shù)據(jù)的阿勒泰地區(qū)積雪深度研究[D]. 侯小剛.新疆師范大學(xué) 2013
[2]基于被動微波遙感的北疆地區(qū)積雪深度反演[D]. 盧新玉.新疆師范大學(xué) 2011



本文編號：3212680