西藏拉萨河流域积雪变化与气象因子分析

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拉萨河流域位于青藏高原中南部,发源于念青唐古拉山南麓,西南流经拉萨市,汇入雅鲁藏布江,流域内植被类型较为丰富,下游河谷开阔,是西藏的主要耕作区,为拉萨地区的人民生活和经济发展提供了重要的物质支撑。开展拉萨河积雪变化与气候分析研究,完善各个积雪区的空间数据集建设,对于气候状况模拟,洪水系统预警,河流径流量模拟等均有着重要的意义,也为国家实行水资源战略性保护提供参考,同时可以提升现有的青藏高原遥感监测积雪业务能力。 本文利用2000年至2011年的MODIS积雪产品,结合DEM高程数据,对拉萨河流域近十年的积雪进行时空变化分析,重点分析积雪随不同地形的变化特征。此外,利用近30年拉萨河流域三个气象站点的气温降水数据分析拉萨河流域的气候变化趋势,并对各气象因子与积雪的相关性进行分析。主要结论如下: (1)拉萨河流域自2000年至2011年近十年积雪面积整体呈现出下降趋势,但下降幅度并不大,年均积雪面积保持在5000~8000km2之间浮动,处于一个较为稳定的状态。在年内分布中,拉萨河流域积雪的增长期主要集中在当年10月到翌年6月,7月和8月积雪面积为年内最小。积雪面积的四季变化存在较大差别,春冬两季积雪面积较大,分别占流域面积的34%和31%;秋季积雪面积占流域面积的28%;夏季积雪面积最小,占流域面积的7%;四季积雪面积的变化趋势中,冬夏两季变化不大,而春秋两季积雪面积则呈现减少趋势。 (2)根据积雪频次的变化,我们对拉萨河流域的积雪覆盖进行空间变化分析。高频次积雪覆盖区主要分布于高大山脉的山脊区,主要包括流域西北部的念青唐古拉山脉以及流域东部的那曲、嘉黎的部分区域;低频次积雪覆盖区只要分布于山谷内部和河谷盆地,沿拉萨河主支流河谷地带广泛分布;那曲、嘉黎、墨竹工卡的广大区域的积雪覆盖频次居中,这些区域的积雪主要为季节性积雪。 (3)拉萨河流域积雪频次与海拔高度呈现显著的负相关;平均积雪频次随坡度的变化曲线则呈现“双峰型”,在7°-20°、50°-80°两个坡度带积雪频次和累计时间较长,在0°-7°、30°-35°坡度带积雪频次较少;在坡向分布上,偏北坡和偏西坡的平均积雪频次较高,而平地和偏南坡向的平均积雪频次的值较低。平均积雪频次的值在不同地形上的分布规律仍然是春季>冬季>秋季>夏季,但又因地形的原因存在明显的四季变化差异。 (4)拉萨河流域年均温和四季均温在近30年内的变化趋势都为上升趋势,年均温的增温速率为0.376℃/10a,在四个季节中春季是增温速度最快的季节,夏季的增温速率最小。拉萨河流域近30年来降水的变化也呈现出上升趋势,以37.646mm/10a的速率增加,上升趋势明显,但四季降水的变化较为复杂,春夏两季平均降水分别以2.655mm/10a和10.514mm/10a的速率增加,而秋冬两季则以0.399mm/10a和0.222mm/10a的速率下降,下降幅度较小。 (5)拉萨河流域近十年的年均积雪面积与年均温呈现0.719的负相关;年平均积雪面积与年降水量则呈现出0.01水平上的正相关,相关系数为0.797,积雪面积随降水量的上升而增加,而且降水对于积雪面积的影响十分显著。在春夏秋冬四季中,春秋两季的气温对于当季河流流域的积雪面积影响较大,而冬季和夏季的降水对于本季的积雪面积具有较为显著的相关性影响。
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