准噶尔盆地积雪储量的遥感反演及特征分析

摘要

北疆作为我国三大稳定季节积雪区之一，积雪储量的变化直接影响到生态环境的平衡和社会经济的发展。各国冰雪科学工作者利用NOAA、陆地卫星和EOS等遥感数据研究大范围积雪动态变化，取得了长足的进展，但至今还未见到长序列、大范围新疆地区积雪水资源的定量研究。本文在对被动微波遥感SSM/I 亮温资料研究分析的基础上，采用积雪密度经验算法，反演得到了准噶尔盆地1987-2008年逐日雪密度和积雪储量，并对雪储量的时空变化特征进行分析，结果表明： 1、准噶尔盆地雪储量季节变化特征与青藏高原相反，表现为：准噶尔盆地雪储量累积过程缓慢，最大值出现较晚（3月上旬），消退过程迅速；而青藏高原雪储量累积迅速，最大值出现得较早（1月中旬），消退过程较为缓慢。准噶尔盆地积雪期为11月上旬至翌年4月下旬（5个月），其季节变化主要受降雪和气温年内分配的影响。 2、准噶尔盆地雪储量较大的区域分布在阿尔泰山南麓和天山北麓，且呈现向盆地中部逐渐减少的趋势。两个明显的雪压低值区分别位于盆地西部的克拉玛依地区附近和盆地东南部（即北塔山以南地区）。克拉玛依地区地势西北高、东南低，处于背风坡气流下沉区，不利于降水形成；同时又处于风口区，积雪容易被风吹走。北塔山以南地区地势北高南低，也为气流下沉区，不利于降水的形成，同时该地区位于天气系统路径的末端，水汽条件不足。因此准噶尔盆地雪储量空间分布的差异主要是由局地地形所造成的。 3、1987-2008年准噶尔盆地雪储量呈现出较大波动性变化和微弱的增加趋势，这与西北地区出现暖湿化信号是一致的。根据雪储量的季节变化特征，将雪储量的变化过程分为累积期（11月上旬至2月中旬）、峰值期（2月中旬至3月中旬）、消退期（3月中旬至4月中旬）。22 年来最大雪储量平均为4.53×109m3，最大年份为1994/1995年度，雪储量达7.13×109m3。累积期平均雪储量为1.22×109m3，峰值期平均雪储量为3.41×109m3，消退期平均雪储量为6.2 ×108m3。 4、冬季降水量和气温是影响雪储量变化的主要因素，雪储量与冬季降水量呈显著正相关，而与气温呈显著负相关关系。