雅鲁藏布江流域积雪变化特征及其对融雪径流影响的定量分析
文献类型：学位论文
| 作者 | 李朝月 |
| 答辩日期 | 2023-12 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 崔鹏 |
| 关键词 | 积雪特性 度日因子 融雪径流 海拔依赖性 雅鲁藏布江 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 英文摘要 | 积雪作为高寒山区的重要组成要素，是多圈层最活跃的变量和影响因子，对气候、水循环以及人类活动有着非常重要的影响。同时，积雪的高反照率特性使其成为敏感的气候变化指示器。青藏高原发育大规模积雪，以其巨大规模决定了雪深在大气与地面能量交换及水循环过程中的重要影响。同时，积雪也是重要的致灾因子，雪崩等积雪再分配过程缩短产汇流路径，扰乱水文过程，进一步加剧了洪水的突发性和破坏性。 在全球变暖的背景下，高原积雪时空分布及变化更加复杂化，融雪产汇流过程非平稳性更加突出，对国家、地区、区域以及流域尺度的水资源安全、工程建设及灾害预警提出了更高要求。因此，在摸清区/流域尺度积雪变化及其气候变化的响应特征的基础上，首先在典型小流域结合野外原型梯级观测网络与调查试验数据，探索了积雪特性变化及其与能量条件对融雪产流的影响，评估了基于能量通量估算积雪度日因子的可行性。其次，在雅江流域尺度开展了径流变化及归因分析，并结合小流域获取的关键融雪参数，构建考虑冰雪消融的水文模型，定量分析融雪径流对总径流的贡献及其对时间的变化。最后，阐明了多驱动因素对山洪发生的协同效应。论文主要取得以下主要成果： 1. 揭示了全海拔梯度下气温、降水和雪深变化的海拔依赖性随时间的推移特性，发现了近期变暖海拔依赖性信号减弱、变湿海拔依赖性信号增强主导了高海拔雪深增加的演化模态，雪深变化是影响增暖海拔依赖性的主要因素。这一发现弥补了海拔>5km 的气象-积雪研究空白，并预示着未来更暖背景下低海拔积雪将继续减少，中高海拔积雪在目前变暖变湿态势下将继续增加。雅鲁藏布江流域尺度积雪对气候变化的响应过程与机制与青藏高原全域尺度保持一致。 2. 构建了海洋性积雪特性参数库，揭示了雪季剖面-点-流域尺度积雪特性变化特征，量化了不同尺度（全流域和剖面）雪深与雪密度的相关性，构建了不同层次雪密度估算“三阶段”经验方程，探讨了动态气象要素和静态地形指数对雪特性的影响，阐明了雪深在解释雪密度空间差异性变化的可信度，提高了对雪季不同时期积雪特性变化基础研究的认识。 3. 评估了基于能量通量估算积雪消融度日因子DDF 的可行性，校准并改进了入射短波辐射计算模型，构建了基于能量通量的DDF 模型，量化了空间、时间和气象条件对DDF 的影响，揭示了海洋性积雪消融度日因子的非平稳性和时变性，深化了对海洋性积雪融化产流的认识，为融雪径流模拟提供了关键参数，有助于提高融雪径流模拟经度。 4. 开展了全过程全要素的融雪产流野外原位试验，摸清了气象要素和积雪特性变化下产流时间提前~6 小时，峰现时间提前~2 小时，峰值流量由“矮胖”向“尖瘦”、由单峰向多峰转变的时间特征，明确了融雪产流的主控条件（能量因子>积雪温度>积雪含水率），量化了积雪再分配过程（雪崩）对融雪径流的贡献（~40%），阐明了融雪径流对径流补给的多时段特征（9%~58%）。 5. 量化了环境变化对雅鲁藏布江流域径流变化的影响（气候变化：78.81，人类活动：21.19%），预估了未来气候变化情景下总径流、降雨径流、融雪径流和冰川径流的演变趋势（+、+、-、-），验证了基于能量通量估算的积雪度日因子的适用性 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 184 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/209308]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李朝月. 雅鲁藏布江流域积雪变化特征及其对融雪径流影响的定量分析[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2023. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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