分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2023-03-14 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 在干旱区，冰雪融化是水资源形成的主要来源，为此，积雪资源的形成、转化与利用是新疆水资源开发利用研究的重要内容，而水文模型是水资源形成与转化量确定的关键途径。以中国科学院天山积雪站野外试验区为研究基地，以气象数据为自变量，以融雪量为因变量，研究了基于气温变化的融雪模型，并对所建单因素简易模型进行了率定和验证，同时分析了试验区多年融雪变化规律以及融雪对气温的响应过程。结果表明：在一定的低温状态下，冬季仍有融雪发生，在天山山区本项目研究流域积雪消融的日平均气温临界值约为-7 ℃，当日平均气温低于-7 ℃时，融雪基本处于暂停状态，体现了干旱区融雪特征。在模型方面，基于气温构建的单因素简易融雪模型在模拟山区融雪量时呈现出良好的代表性，在率定期（20162020年），融雪量观测值与模拟值间的相关性参数偏差、平均绝对误差、均方根误差、纳什效率系数和决定分别为-0.037、0.367、0.482、0.870和0.876；而验证期的值分别为-0.210、0.292、0.577、0.845和0.811。验证期的模拟结果和相关性系数显示，该模型的模拟值与观测值具有良好的一致性和稳定性，其优点是通过易获取的气象数据就可以估算流域融雪量。研究成果为干旱区积雪消融计算提供较为简便的算法，也为水文模型提供简便有效的融雪子模块。本研究对于掌握该地融雪变化规律及后续的融雪径流模拟及预测具有重要的参考价值。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2021-08-01 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 近年来，随着气候变化，伊犁河谷积雪消融加快，极端水文事件的频度和强度也在加大。 通过利用中国科学院天山积雪站附近小流域的土壤水热和积雪融雪观测数据，对研究区积雪消融 规律、冻土水热变化特征及其对气温和融雪量的响应进行了分析。结果表明：在冻土融解阶段，土 壤温度的变化依赖大气温度的变化，而土壤水分受融雪量和气温的影响较大，高度相关。表层土 壤含水率的变幅最大，而深层土壤水分值较稳定，土壤水热的季节性变化自秋-冬-春大致呈现“下 降-平稳-上升”的趋势。在冻土层上边界，土壤含水率随着累积融雪量的增加而增加并达到饱和 值，而冻土层下边界（40 cm 深度）土壤水分保持非饱和稳定状态。在山区，降雪量是水资源形成的 主要来源。融雪量与大气温度的相关性显著（系数为 0.785），融雪量对水资源形成的贡献率为 40%左右。研究冻土水热对融雪和气温的响应过程，对于新疆水资源形成机理、转化利用以及洪水 预报具有重要的参考价值。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2019-09-10 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 利用西天山阿热都拜小流域积雪、融雪和气象观测场2017—2018年每30 min的同步降雪、融雪和气温观测数据，对全年积雪期较短时间尺度上的融雪动态过程及其与气温的关系进行了对比分析。结果表明：山区降雪表现为“先升后降”的总体特征。稳定积雪期集中在2017年12月27日至2018年3月8日，最大降雪速率高达9.6 mm·h-1（雪水当量值，转化成新鲜雪深值为96.5 mm·h-1）。山区融雪过程的变化规律与降雪变化正好相反，呈现出“先降后升”的变化特征。融雪变化分为3个阶段，第一阶段：随着气温的下降，融雪速率下降，融雪速率由3.24 mm·h-1逐渐下降至0 mm·h-1；第二阶段：当气温低于融雪的临界温度（-13.5~-12.0 ℃）时，不产生融雪；第三阶段：随着气温的回升，融雪速率从0 mm·h-1逐渐上升至3.87 mm·h-1。在全年融雪与气温的大数据关系中，融雪量与气温的相关性系数不是很显著，其相关性系数为0.708；在无降水干扰下，7 d平均同步融雪量与气温的相关性系数处于显著水平，Pearson相关性系数为0.907，R2=0.823；当进一步考虑滞后效应后，融雪量与气温的相关性系数提升至极显著的线性关系，相关性系数高达0.943，R2=0.889，均通过了0.01显著性水平的双尾检验。在西天山阿热都拜小流域融雪量的变化过程与气温的变化过程有着密切的相关性。这种融雪量对气温变化的响应关系及其分析方法，对于提高应对未来气候变化的能力和预防洪灾及水资源管理具有一定的参考价值。
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