冰川物質(zhì)平衡變化是氣候變化和徑流響應(yīng)的橋梁。山岳冰川融水對(duì)干旱區(qū)河川徑流起到了重要的補(bǔ)給和調(diào)節(jié)作用,對(duì)維持區(qū)域生態(tài)穩(wěn)定和人類(lèi)社會(huì)發(fā)展至關(guān)重要。天山是新疆乃至中亞的天然“濕島”,但山區(qū)大部分冰川物質(zhì)平衡數(shù)據(jù)匱乏或空白,另外天山區(qū)冰川物質(zhì)平衡模擬研究局限于單條冰川或個(gè)別流域,這限制了對(duì)天山冰川水資源的細(xì)致評(píng)估和物質(zhì)平衡的空間分異等方面研究。本研究基于MOD11C3、TRMM 3B43等多源遙感數(shù)據(jù),通過(guò)構(gòu)建氣溫、降水的OLS空間降尺度模型,精準(zhǔn)刻畫(huà)天山產(chǎn)流區(qū)氣溫和降水的時(shí)空變化特征,并以此驅(qū)動(dòng)分布式度日模型,模擬2000—2018a天山冰川的物質(zhì)平衡變化,進(jìn)而分析天山各流域冰川物質(zhì)平衡的時(shí)空分異規(guī)律及其影響因素,并試圖探究冰川融水變化及其對(duì)河川徑流的補(bǔ)給特征。結(jié)果表明:（1）研究期內(nèi)各流域產(chǎn)流區(qū)氣溫變化各異且均呈升溫趨勢(shì),其中吐-哈流域、塔里木河流域、伊犁河流域、準(zhǔn)噶爾流域的氣溫傾向率分別為0.47、0.35、0.24、0.21℃/10a。氣溫垂向變化體現(xiàn)出塔里木河流域和吐-哈流域氣溫垂直遞減率較高,分別為-0.58、-0.57℃/100m;而伊犁河流域和準(zhǔn)噶爾流域氣溫垂直遞減率較低,分別... 

【文章來(lái)源】：石河子大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

天山地理位置

基于多源遙感數(shù)據(jù)的中國(guó)天山冰川物質(zhì)平衡變化研究13圖2-2MRT數(shù)據(jù)投影轉(zhuǎn)換和波段提取界面Figure2-2DataprojectionconversionandbandextractioninterfaceoftheMRT（2）SRTM3DEM數(shù)據(jù)預(yù)處理DEM是提取地形參數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，整個(gè)天山面積覆蓋面積較廣且邊界形狀多變，需要將多個(gè)分幅DEM鑲嵌之后進(jìn)行裁剪，才能得到全幅的天山數(shù)字高程數(shù)據(jù)。鑲嵌過(guò)程為：ArcToolbox→DataManagementTools→Raster→Rasterdataset→MosaicToNewRaster；裁剪過(guò)程為：ArcToolbox→SpatialAnalyst→Extract→ExtractByMask。基于全幅的天山DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行研究區(qū)坡度、坡向提取：ArcToolbox→3DAnalyst→SurfaceAnalysis→Slope/Aspect。（3）氣溫和降水觀測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理實(shí)測(cè)氣溫和降水?dāng)?shù)據(jù)的收集整理中細(xì)節(jié)處理瑣碎，關(guān)乎研究結(jié)果的準(zhǔn)確性，將下載的中國(guó)地面氣候標(biāo)準(zhǔn)日值數(shù)據(jù)集導(dǎo)入Excel中，并依據(jù)數(shù)據(jù)說(shuō)明文檔整理出已選定臺(tái)站的氣溫和降水?dāng)?shù)據(jù)，將缺測(cè)值用0替換以免出現(xiàn)極值，因研究所需為月值數(shù)據(jù)，故建立數(shù)據(jù)透視表可以快速統(tǒng)計(jì)選定臺(tái)站逐月的平均氣溫和降水量值。實(shí)測(cè)氣溫和降水資料被視為降尺度反演的對(duì)象，因此需要將逐月實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中再添加經(jīng)/緯度字段并導(dǎo)入ArcGIS。（4）天山各流域產(chǎn)流區(qū)邊界區(qū)劃本文所指流域僅表示冰川所屬的二級(jí)流域在天山的產(chǎn)流區(qū)，主要包括準(zhǔn)噶爾流域、伊犁河流域、塔里木河流域和吐魯番-哈密流域（簡(jiǎn)稱(chēng)吐-哈流域）。天山邊界在當(dāng)前研究中并無(wú)確定的地理邊界，但結(jié)合中國(guó)冰川編目中的天山冰川所屬流域、新疆縣域行政

基于多源遙感數(shù)據(jù)的中國(guó)天山冰川物質(zhì)平衡變化研究17圖2-3月平均氣溫和降水反演與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分布情況Figure2-3Distributionofinversionandmeasureddataoftemperatureandprecipitation氣候變化對(duì)冰川變化的影響最為直接，氣溫更加關(guān)系到冰川消融，而降水則體現(xiàn)在對(duì)冰川補(bǔ)給。同時(shí)氣溫和降水二者變化總是相適應(yīng)的，氣溫高時(shí)降水多表現(xiàn)為液態(tài)形式補(bǔ)給徑流，而氣溫低時(shí)降水以固態(tài)形式補(bǔ)給冰川。本研究根據(jù)氣溫和降水對(duì)物質(zhì)平衡所發(fā)揮的作用，采用度日模型來(lái)模擬冰川的物質(zhì)平衡變化。2.3.2分布式度日模型原理度日模型簡(jiǎn)化了冰川消融與積累的過(guò)程機(jī)制，但傳統(tǒng)度日模型僅是概念性模型，而分布式模型提升了度日模型中各要素空間特性的表現(xiàn)能力，增強(qiáng)了其物理基礎(chǔ)，將冰川區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并用影響冰川物質(zhì)平衡變化的一組要素來(lái)描述每個(gè)網(wǎng)格單元的具體變化，以此來(lái)展現(xiàn)了整個(gè)冰川物質(zhì)平衡的空間變化（雒園，2012）。本研究在分布式度日模型建模中，考慮到天山冰川區(qū)域范圍較廣，度日模型所需氣溫和降水驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)的時(shí)空尺度較大，在冰川網(wǎng)格劃分過(guò)程中選擇以分辨率250m的網(wǎng)格單元構(gòu)造了天山冰川覆蓋范圍的柵格數(shù)據(jù)。相較而言，分布式度日模型即是通過(guò)網(wǎng)格單元來(lái)體現(xiàn)物質(zhì)平衡的空間變化特征，且以此較為細(xì)致地表現(xiàn)了冰川物質(zhì)平衡變化及其影響因素的響應(yīng)特性。對(duì)于冰川與積雪消融來(lái)說(shuō)，某時(shí)段內(nèi)的消融量表示如下（張勇等，2006）:A=D·PDD（2-3）式中：A為某時(shí)段內(nèi)冰川冰與積雪的消融水當(dāng)量（mmw.e.），D為冰川冰/雪的度日因子（mm·d-1·℃-1），PDD為某時(shí)段內(nèi)的正積溫，可通過(guò)下式獲得（張勇等，2006）：PDD=NNδπ∞TeTTaδdTdt（2-4）式中：假設(shè)年內(nèi)月均氣溫Tm（℃）呈正態(tài)分布，Ta為年平均氣溫（℃），δ為氣

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]祁連山七一冰川物質(zhì)平衡的時(shí)空變化特征[J]. 王盛,姚檀棟,蒲健辰.  自然資源學(xué)報(bào). 2020(02)
[2]全球山地冰凍圈變化、影響與適應(yīng)[J]. 康世昌,郭萬(wàn)欽,鐘歆玥,許民.  氣候變化研究進(jìn)展. 2020(02)
[3]“一帶一路”區(qū)域冰凍圈變化及其對(duì)水資源的影響[J]. 康世昌,郭萬(wàn)欽,吳通華,鐘歆玥,陳仁升,許民,陳金雷,楊瑞敏.  地球科學(xué)進(jìn)展. 2020(01)
[4]全球變暖背景下青藏高原及周邊地區(qū)冰川變化的時(shí)空格局與趨勢(shì)及影響[J]. 王寧練,姚檀棟,徐柏青,陳安安,王偉財(cái).  中國(guó)科學(xué)院院刊. 2019(11)
[5]塔里木河流域水資源動(dòng)態(tài)變化及其趨勢(shì)分析[J]. 劉華利.  甘肅水利水電技術(shù). 2019(10)
[6]基于多源遙感數(shù)據(jù)的青藏高原及其周邊區(qū)域冰川物質(zhì)平衡變化研究[J]. 周玉杉.  地理與地理信息科學(xué). 2019(04)
[7]Hydrological and water cycle processes of inland river basins in the arid region of Northwest China[J]. CHEN Yaning,LI Baofu,FAN Yuting,SUN Congjian,FANG Gonghuan.  Journal of Arid Land. 2019(02)
[8]1972-2016年?yáng)|天山哈爾里克山地區(qū)冰川物質(zhì)平衡研究[J]. 楊曉輝,趙井東,韓惠.  冰川凍土. 2019(01)
[9]多分辨率地表溫度降尺度研究[J]. 曹晨,楊英寶.  現(xiàn)代測(cè)繪. 2018(05)
[10]中亞天山山區(qū)冰雪變化及其對(duì)區(qū)域水資源的影響[J]. 鄧海軍,陳亞寧.  地理學(xué)報(bào). 2018(07)

博士論文
[1]瑪納斯河流域產(chǎn)流區(qū)水文過(guò)程模擬研究[D]. 張正勇.石河子大學(xué) 2018
[2]基于多源遙感數(shù)據(jù)的易貢藏布流域冰川變化與物質(zhì)平衡研究[D]. 李瀾宇.南京大學(xué) 2017

碩士論文
[1]山地冰川變化參數(shù)的多源遙感提取與分析研究[D]. 張?chǎng)?中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2019
[2]中國(guó)西北典型地區(qū)空中水資源特征和降水效率研究[D]. 張沛.中國(guó)氣象科學(xué)研究院 2019
[3]1966-2011年歐亞大陸融雪時(shí)空變化特征[D]. 王樹(shù)發(fā).蘭州大學(xué) 2019
[4]烏魯木齊河流域冰川物質(zhì)平衡模擬[D]. 李汶峰.西北師范大學(xué) 2016
[5]新疆天山參照冰川物質(zhì)平衡與氣象要素的關(guān)系及其模擬[D]. 雒園.西北師范大學(xué) 2012



本文編號(hào)：2962480