從第三極到北極:積雪變化研究進展
發(fā)布時間:2021-09-03 22:36
在全球氣候變化背景下,第三極和北極地區(qū)積雪是地表最活躍的自然要素之一,其動態(tài)變化對氣候環(huán)境和人類生活產(chǎn)生重要影響。通過回顧第三極和北極積雪研究進展,闡述了降雪、積雪范圍、積雪日數(shù)、積雪深度和雪水當量在第三極和北極地區(qū)的時空分布特征和變化趨勢。結果表明:近50年,特別是進入21世紀以來,第三極和北極地區(qū)降雪比率均呈下降趨勢;積雪范圍、積雪日數(shù)、積雪深度、雪水當量總體均呈減小趨勢,融雪首日有所提前。同時就積雪變化對生態(tài)系統(tǒng)與氣候系統(tǒng)的影響進行了論述,評估了積雪的反饋作用。通過總結第三極和北極積雪變化研究進展,凝練研究中存在的不足和未來發(fā)展趨勢,為提升積雪對氣候變化及經(jīng)濟社會發(fā)展影響的認識提供重要科學支撐。
【文章來源】:冰川凍土. 2020,42(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:17 頁
【部分圖文】:
第三極1979—2007年多年平均積雪深度空間分布[62]
雪水當量是反映地表積雪累積量的重要指標。地面臺站觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果顯示,第三極1957—2009年雪水當量有增加趨勢,但不顯著;就季節(jié)尺度而言,春季和夏季雪水當量呈顯著減少趨勢,變化率分別為-0.02cm·(10a)-1和-0.004cm·(10a)-1。由于第三極的地面氣象臺站數(shù)量有限,大部分研究主要利用被動微波遙感數(shù)據(jù)反演出雪深,再結合實時積雪密度來估算雪水當量,有研究表明,第三極大部分地區(qū)2003—2010年雪水當量呈減少趨勢,但喜馬拉雅山脈的雪水當量在逐年增加(圖9),這很有可能是由降雪量增加所致。圖9 2003—2010年第三極雪水當量空間變化[11]
第三極積雪范圍在1972—1990年有增加趨勢[39],但1997—2012年,積雪范圍以4%·(10a)-1的速率減。粡脑码H變化來看,1月的積雪范圍最大(37%),8月的積雪范圍最小(2%)[40]。同時,第三極積雪范圍的季節(jié)性變化也存在顯著差異。2000—2005年冬春季積雪范圍呈縮小趨勢,夏秋季積雪范圍呈擴張趨勢[9]。進入21世紀以來,第三極年平均積雪范圍呈穩(wěn)定減少趨勢,積雪范圍變化與同期氣溫之間存在負相關關系,且與最高氣溫的關系更為密切[41]。此外,第三極冬季積雪范圍在空間上差異明顯,西部和東南部積雪覆蓋率較大且西部多雪區(qū)積雪較為穩(wěn)定,中部和北部積雪覆蓋率較小且東部積雪年際變化大(圖3)[42]。同時,積雪范圍也具有顯著的海拔分異性,大范圍積雪主要集中在海拔高于6 000m的地區(qū)[43],盡管2001—2014年第三極的積雪范圍有縮小趨勢,但在海拔低于2 000m的地區(qū)有增加趨勢[44]。1967年以來的地面和遙感觀測結果表明,泛北極地區(qū)春、夏季積雪范圍呈縮小趨勢[45-46],1976—2008年,由于積雪提前融化,泛北極地區(qū)5月和6月積雪范圍分別下降了14%和46%[47]。對于歐亞北極和北美北極,積雪范圍在5月和6月的縮減趨勢均較為顯著,特別是在2000年之后,積雪范圍的縮小速率明顯增加,北美北極的積雪范圍在2012年達到1967—2016年的最低值,積雪范圍的快速縮小主要是由雪面反射率降低和氣溫升高所致(圖4)[45]。結合衛(wèi)星觀測資料和模型模擬結果顯示,1948—2006年北極陸地積雪范圍變化情況也與積雪深度密切相關,較厚雪層(積雪深度>35cm)覆蓋范圍縮小,而淺雪(積雪深度<35cm)的覆蓋范圍在擴張,這一特征在北美北極地區(qū)更為明顯[48]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]青藏高原積雪變化及其影響[J]. 車濤,郝曉華,戴禮云,李弘毅,黃曉東,肖林. 中國科學院院刊. 2019(11)
[2]青藏高原中東部積雪深度時空變化特征及其成因分析[J]. 沈鎏澄,吳濤,游慶龍,蔣國俊,解雪峰,朱麗東,尹敬文. 冰川凍土. 2019(05)
[3]青藏高原初春積雪的多尺度變化與北大西洋海溫的關系[J]. 陳志恒,張杰,徐瑋平. 冰川凍土. 2018(04)
[4]青藏高原積雪變化及其對中國水資源系統(tǒng)影響研究進展[J]. 王順久. 高原氣象. 2017(05)
[5]基于MODIS數(shù)據(jù)的青藏高原積雪日數(shù)提取與時空變化分析[J]. 唐志光,王建,王欣,李朝奎,梁繼,彭煥華. 山地學報. 2017(03)
[6]青藏高原冬季積雪時空變化特征及其與北極濤動的關系[J]. 覃鄭婕,侯書貴,王葉堂,龐洪喜. 地理研究. 2017(04)
[7]近15a青藏高原積雪覆蓋時空變化分析[J]. 楊志剛,達娃,除多. 遙感技術與應用. 2017(01)
[8]1971-2010年青藏高原冬季降雪氣候變化及空間分布[J]. 蔣文軒,假拉,肖天貴,羅布堅參,周振波. 冰川凍土. 2016(05)
[9]1961-2013年青藏高原雪雨比變化(英文)[J]. 王杰,張明軍,王圣杰,任正果,車彥軍,強芳,瞿德業(yè). Journal of Geographical Sciences. 2016(09)
[10]氣候變化與北極響應——機遇、挑戰(zhàn)與風險[J]. 楊孟倩,葛珊珊,張韌. 中國軟科學. 2016(06)
本文編號:3381999
【文章來源】:冰川凍土. 2020,42(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:17 頁
【部分圖文】:
第三極1979—2007年多年平均積雪深度空間分布[62]
雪水當量是反映地表積雪累積量的重要指標。地面臺站觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果顯示,第三極1957—2009年雪水當量有增加趨勢,但不顯著;就季節(jié)尺度而言,春季和夏季雪水當量呈顯著減少趨勢,變化率分別為-0.02cm·(10a)-1和-0.004cm·(10a)-1。由于第三極的地面氣象臺站數(shù)量有限,大部分研究主要利用被動微波遙感數(shù)據(jù)反演出雪深,再結合實時積雪密度來估算雪水當量,有研究表明,第三極大部分地區(qū)2003—2010年雪水當量呈減少趨勢,但喜馬拉雅山脈的雪水當量在逐年增加(圖9),這很有可能是由降雪量增加所致。圖9 2003—2010年第三極雪水當量空間變化[11]
第三極積雪范圍在1972—1990年有增加趨勢[39],但1997—2012年,積雪范圍以4%·(10a)-1的速率減。粡脑码H變化來看,1月的積雪范圍最大(37%),8月的積雪范圍最小(2%)[40]。同時,第三極積雪范圍的季節(jié)性變化也存在顯著差異。2000—2005年冬春季積雪范圍呈縮小趨勢,夏秋季積雪范圍呈擴張趨勢[9]。進入21世紀以來,第三極年平均積雪范圍呈穩(wěn)定減少趨勢,積雪范圍變化與同期氣溫之間存在負相關關系,且與最高氣溫的關系更為密切[41]。此外,第三極冬季積雪范圍在空間上差異明顯,西部和東南部積雪覆蓋率較大且西部多雪區(qū)積雪較為穩(wěn)定,中部和北部積雪覆蓋率較小且東部積雪年際變化大(圖3)[42]。同時,積雪范圍也具有顯著的海拔分異性,大范圍積雪主要集中在海拔高于6 000m的地區(qū)[43],盡管2001—2014年第三極的積雪范圍有縮小趨勢,但在海拔低于2 000m的地區(qū)有增加趨勢[44]。1967年以來的地面和遙感觀測結果表明,泛北極地區(qū)春、夏季積雪范圍呈縮小趨勢[45-46],1976—2008年,由于積雪提前融化,泛北極地區(qū)5月和6月積雪范圍分別下降了14%和46%[47]。對于歐亞北極和北美北極,積雪范圍在5月和6月的縮減趨勢均較為顯著,特別是在2000年之后,積雪范圍的縮小速率明顯增加,北美北極的積雪范圍在2012年達到1967—2016年的最低值,積雪范圍的快速縮小主要是由雪面反射率降低和氣溫升高所致(圖4)[45]。結合衛(wèi)星觀測資料和模型模擬結果顯示,1948—2006年北極陸地積雪范圍變化情況也與積雪深度密切相關,較厚雪層(積雪深度>35cm)覆蓋范圍縮小,而淺雪(積雪深度<35cm)的覆蓋范圍在擴張,這一特征在北美北極地區(qū)更為明顯[48]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]青藏高原積雪變化及其影響[J]. 車濤,郝曉華,戴禮云,李弘毅,黃曉東,肖林. 中國科學院院刊. 2019(11)
[2]青藏高原中東部積雪深度時空變化特征及其成因分析[J]. 沈鎏澄,吳濤,游慶龍,蔣國俊,解雪峰,朱麗東,尹敬文. 冰川凍土. 2019(05)
[3]青藏高原初春積雪的多尺度變化與北大西洋海溫的關系[J]. 陳志恒,張杰,徐瑋平. 冰川凍土. 2018(04)
[4]青藏高原積雪變化及其對中國水資源系統(tǒng)影響研究進展[J]. 王順久. 高原氣象. 2017(05)
[5]基于MODIS數(shù)據(jù)的青藏高原積雪日數(shù)提取與時空變化分析[J]. 唐志光,王建,王欣,李朝奎,梁繼,彭煥華. 山地學報. 2017(03)
[6]青藏高原冬季積雪時空變化特征及其與北極濤動的關系[J]. 覃鄭婕,侯書貴,王葉堂,龐洪喜. 地理研究. 2017(04)
[7]近15a青藏高原積雪覆蓋時空變化分析[J]. 楊志剛,達娃,除多. 遙感技術與應用. 2017(01)
[8]1971-2010年青藏高原冬季降雪氣候變化及空間分布[J]. 蔣文軒,假拉,肖天貴,羅布堅參,周振波. 冰川凍土. 2016(05)
[9]1961-2013年青藏高原雪雨比變化(英文)[J]. 王杰,張明軍,王圣杰,任正果,車彥軍,強芳,瞿德業(yè). Journal of Geographical Sciences. 2016(09)
[10]氣候變化與北極響應——機遇、挑戰(zhàn)與風險[J]. 楊孟倩,葛珊珊,張韌. 中國軟科學. 2016(06)
本文編號:3381999
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