气候变化对天山积雪和径流的影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 窦燕 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2010 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 陈曦 |
| 关键词 | 干旱区山区 气候变化 积雪特征 水文响应 |
| 其他题名 | Climate change impact on snowcover and runoff in the Tianshan Mountains |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 中文摘要 | 随着水问题已成为新疆干旱区经济社会环境可持续发展的突出问题，干旱区内陆河流域生态水文过程对气候波动的响应与适应正在引起科学家的高度关注。积雪作为一种特殊的下垫面，是决定全球辐射平衡的重要因素，对气象和长期的气候系统有强烈的影响；干旱区山区降水与冰雪融水是干旱区内陆河流域的主要水源，积雪和径流的变化对全球气候变化研究具有指示意义。本研究通过监测天山山区积雪变化，检验积雪变化趋势，分析积雪变化特征及其气象归因；通过建立研究区半分布式水文模型，结合GCMs 降水和温度输出的统计降尺度分析，对气候变化下流域水文过程变化响应进行模拟，研究气候变化对开都河流域径流的影响。通过研究得到以下主要结论：（1）针对分布在天山山区海拔高于1 000 m 的17 个气象站点的气象要素进行分析，17 个气象站点的年降水量变化趋势均呈现增加趋势，分季节略有不同；15 个气象站点的年平均温度包括各个季节都呈上升趋势，所有气象站的年平均最高温度都呈上升趋势，16 个气象站的年平均最低气温呈上升趋势；11 个气象站点的空气湿度呈增加趋势，6 个站点呈减少趋势。天山南坡的降水递增率和温度递减率都明显大于天山北坡。重点掌握了开都河流域气象要素和径流的特征，对流域降水、温度和径流三者做相关分析，发现径流量和温度的相关性要高于和降水的相关性。（2）通过对17 个气象站点的月积雪日数和月最大积雪深度数据进行分析表明，天山山区1961-2006 a 间积雪日数和最大积雪深度都呈增加趋势，倾向率分别为2.42d/10a 和0.87 cm/10a。对比积雪日数和最大积雪深度的空间分布，最大积雪深度的高值区域一定也是积雪日数的高值区域，但是积雪日数的高值区域并不一定是最大积雪深度的高值区域，积雪日数和最大积雪深度的低值区域在空间分布上基本一致。通过分析2000-2006 aMODIS 八天合成最大积雪面积数据表明，天山山区7 a 来冬季积雪面积有较明显增加趋势，海拔4 000 m 是冬季积雪覆盖面积变化趋势的拐点。天山山区积雪增加的主要原因是冬季降水和空气湿度明显增加。（3）在半分布式水文模型——SRM和SLURP模型结构基础上，结合流域水文II 气候变化对天山积雪和径流的影响循环特点和数据状况，构建了适合干旱区大中尺度缺资料流域的半分布式水文模型。验证结果表明SRM模型和SLURP模型在水文、气象站点稀少，土壤及水文地质数据缺乏的条件下，充分运用遥感反演数据是可行的。模拟开都河流域的融雪期和全年的日径流过程，模型效率系数均达到0.7以上，均适用于研究区径流模拟。（4）对20种GCMs做历史控制数据的一致性分析，GCM对温度数据的模拟精度要高于对降水的模拟精度。对情景降水、温度数据做统计降尺度处理，结果表明，降水扰动因子都为正值，表明模拟期的降水是增加的，增加最多的是A2_最高的冬季，增加了1.56%，增加最少的是A2_最低的夏季降水，增加了0.45%。温度增量都是正值，表明模拟期的温度是升高的。升高最多的是A2_最高的春季，升高4℃，升高（5）重点研究了气候变化对开都河流域水文过程的影响。将由不同情景、不同增量所生成的未来降水、未来温度序列作为输入量驱动两种不同的水文模型。不同的水文模型对气候变化表现结果不同。对于半分布式SLURP 水文模型，气候变化影响下的年径流量变化幅度在-10%~20%的范围内，峰值变化幅度在-10%~10%的范围内。对于分布式MIKE SHE 水文模型，气候变化影响下的年径流量变化幅度在-30%~50%的范围内，峰值变化幅度在-50%~60%的范围内。使用4 种一致性检验结果最好的模型生成的未来降水序列驱动水文模型，两种模型模拟径流量的增减趋势没有变化。但是，只使用一致性结果最好的4 种模型的未来降水序列，两种模型的年径流量变化幅度和峰值变化幅度都要明显小于使用所有模型降水驱动的情况。 |
| 公开日期 | 2011-11-22 |
| 页码 | 163页 |
| 分类号 | P208 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/11058]  |
| 专题 | 新疆生态与地理研究所_中国科学院新疆生态与地理研究所(2010年以前数据) |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 窦燕. 气候变化对天山积雪和径流的影响[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆生态与地理研究所
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