气候变化条件下黄河源区积融雪的响应过程

摘要

积雪作为地表最活跃且具有多重属性的自然因素，早已引起众多科学家的关注。大范围的积雪影响到气候变化、地表辐射平衡与能量交换、水资源利用、工农业和生活用水、环境、寒区工程等各个方面。当前人类面临全球气候变化、冷暖异常、极端自然灾害频繁发生所来带的巨大损失，在此背景之下研究黄河源区积融雪变化趋势有着重要的实际意义。 从积雪的物理特性入手，根据能量平衡的概念确定能量平衡组成成分，建立了一种改进的计算公式，从而可以进行连续时段、基于净能量输入速率S的、具有物理机制的融化过程模拟。 整理黄河源区气象站点对降水类型的记录数据，利用DPS软件对降水类型、雨夹雪的比例划分进行非线性回归分析，进一步明确点模拟过程中雪的量值。根据源区实测积雪深度调整点上的积融雪模拟过程，对资料充足且质量好的站点(总共5个)进行年最大积雪深、年累计积雪深的模拟，能够取得比较满意的效果。 由黄河源区历史实测雪深数据分析积融雪动态平衡与气候因子的相关性；定义1960年至2000年为基准期并且分析源区的历史气候变化过程(主要分析降水、气温)，以此为基础结合IPCC第四次报告推出的气候预测数据，根据IPCC第三次报告推荐的七种气候模式，分析源区未来100年内可能的气候变化趋势；选出两种在源区对降水模拟效果较好的气候模式(HADGEM、MRCGCM)，在两个情景(A1B、A2)之下对未来气候预测数据进行空间时间上的处理，以便进行积融雪点过程模拟；对2001年至2050年源区内选定站点可能出现的年最大积雪深、年累计积雪深的趋势做出预测。源区在气温不断上升、降水稍有增加的情况下，年累计积雪有增加的总趋势。 最后总结了在能量平衡模拟过程中以及源区点模拟过程中需要进一步解决的问题。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1研究背景及研究的意义

1.2积融雪模拟研究进展

1.2.1积/融雪研究的发展

1.2.2积/融雪模拟

1.2.3总结

1.3研究内容及目的

1.3.1研究内容

1.3.2研究目的

第二章积融雪物理模型

2.1积雪过程

2.1.1雪特性及相关物理量

2.1.2积雪变质作用

2.2融雪过程

2.2.1融雪三个阶段

2.2.2能量平衡

2.3能量交换过程

2.3.1净短波、长波辐射的计算

2.3.2潜热、感热计算原理及公式

2.3.3土壤热通量

2.4模型细节的确定

2.4.1雪密度ρs

2.4.2关于反射率

2.5本章小结

第三章黄河源区积融雪过程点模拟

3.1黄河源区概况

3.1.1.自然地理

3.1.2气象水文

3.1.3土壤植被

3.1.4冰川冻土

3.2降水类型判断及雨夹雪的比例划分

3.2.1.计算模拟方法

3.2.2降水模拟效果

3.2.3小结

3.3模型参数的确定

3.3.1模型参数值

3.3.2模型相关性以及模拟过程

3.3.3 小结

3.4本章小结

第四章气候变化对黄河源区积融雪平衡影响

4.1源区历史积融雪平衡与气候因子的相关性分析

4.1.1积雪的历史变化

4.1.2积雪变化影响因素分析

4.2源区的历史、未来气候变化趋势

4.2.1源区历史气候变化

4.2.2源区未来气候变化趋势分析

4.3源区未来气候条件下站点的积/融雪变化预测

4.3.1未来预测资料的时空处理

4.3.2四站点未来变化趋势顺测

4.3.3存在问题

4.4本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2问题与展望

参考文献

致谢