气候变化对玛纳斯河流域积雪消融的影响研究

摘要

玛纳斯河流域地处我国干旱内陆区，水资源是维系这一地区生态环境、经济生产和社会生活的“生命线”。由于积雪融水是玛纳斯内陆河流域的主要径流水源，其水文过程与特征在很大程度上由冬季冰雪储存的水所决定。因此，高山区的积雪和冰川融水是玛纳斯河流域河流水资源的重要组成部分和补给水源，对于地处干旱内陆地区的玛纳斯河流域基于非常重要和特殊的意义。因此，本文首先基于2002-2011年的MODIS积雪产品及2002-2011年雪水当量数据，运用数学模型、遥感等先进技术手段分析了玛纳斯河流域近10年来积雪消融的时空变化特征，其次，利用气象观测及模拟数据，结合数值序列分析、气候检测诊断和 GIS空间分析方法，阐明了玛纳斯河流域近50年来以及未来50年的气候变化特征；最后分析气候变化对积雪消融的影响，为流域水资源的合理开发利用和生态环境保护提供科学依据。通过以上分析研究，得出以下结论：
　　（1）玛纳斯河流域2002-2011年近十年积雪覆盖面积整体呈现出下降趋势，年均积雪面积基本保持在430000-600000 km2之间浮动，在年内分布中，玛纳斯河流域积雪的增长期主要集中在当年10月到翌年3月，7月和8月积雪面积为年内最小，春冬两季的积雪面积减少趋势较为明显，夏秋两季的积雪面积呈现增加趋势。玛纳斯河流域自2002-2011年近十年积雪深度整体变换较大，年均积雪深度基本保持在8-14 cm之间浮动，积雪深度从整体上呈现明显减少趋势，2月有最大积雪深度，11月有最小积雪深度。
　　（2）玛纳斯河流域的积雪覆盖由北向南为正变化趋势，玛纳斯河流域初雪日有显著推迟，随着纬度的升高，其积雪天数也呈现出由南向北的逐渐增加趋势。纬度越高，其开始降雪的时间出现也越早。玛纳斯河流域积雪持续时间越长，积雪覆盖的持续时间就越长，其积雪指数也就相对越大。2002-2011年，积雪深度和雪水当量随着海拔高度的升高，积雪深度由南到北呈现正变化趋势，海拔越高积雪深度和雪水当量值越大。
　　（3）玛纳斯河流域年和四季均温和降水在未来50年内的变化趋势都为上升趋势，增温速率分别为为0.39℃/10a和12.65mm/10a，在四个季节中冬季是增温速度最快的季节，夏季的增温速率最小，冬季平均降水的上升速率较快，秋季降水增幅最小。玛纳斯河流域气温、降水的空间插值在东部比西部的高，南部比北部高。玛纳斯河流域年均温和四季均温在未来50年内的变化趋势都为上升趋势，年均温的增温速率为0.37℃/10a，未来50年来冬季是增温速度最慢的季节，夏季的增温速率最大，玛纳斯河流域未来50年来降水的变化也呈现出上升趋势，而且未来50年每年的以0.91mm/10a的速率增加，秋季平均降水在未来50年内的变化趋势都为下降趋势，其余三个季节平均降水在未来50年内的变化趋势都为上升趋势，玛纳斯河流域未来50年气温、降水的空间插值在东部比西部的高，南部比北部高。
　　（4）玛纳斯河流域近十年的年均积雪深度与年均温呈现0.05水平上的负相关，相关系数为0.437；年平均积雪深度与年降水量则呈现出0.01水平上的正相关，相关系数为0.87,积雪深度随降水的减少而减少，而且降水对于积雪深度的影响十分显著,积雪深度随温度的增加而减少，而且温度对于积雪深度的影响十分显著。玛纳斯河流域未来50年的年均积雪深度与年均温呈现0.01水平上的负相关，相关系数为0.699；年平均积雪深度与年降水量则呈现出0.038相关系数，积雪深度随温度的增加而减少，而且温度对于积雪深度的影响十分显著,而降水与积雪深度的相关性不显著，所以随着降水的增加不会对积雪深度产生影响。

目录

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第一章 绪论

1.1研究背景与选题意义

1.2国内外研究进展

1.3研究内容、目标及技术路线

第2章研究区概况和数据准备

2.1 研究区概况

2.2 数据搜集

2.3 数据预处理

第三章 玛纳斯河流域积雪消融时空变化特征

3.1积雪遥感信息提取方法

3.2玛纳斯河流域积雪消融时间变化特征

3.3 玛纳斯河流域积雪空间变化特征

3.4 未来积雪变化特征

第四章 玛纳斯河流域气候变化特征

4.1 玛纳斯河流域近50来气候时间变化特征

4.2玛纳斯河流域近50年气候空间变化特征

4.3 玛纳斯河流域未来50年气候时间变化特征

4.4 玛纳斯河流域未来50年气候空间变化特征

第五章 气候变化对积雪消融的影响

5.1 玛纳斯河流域积雪消融对气候变化的响应

5.2 未来积雪消融对气候变化的影响

第六章 结论与讨论

6.1 结论

6.2 不足与展望

参考文献

致谢

作 者 简 介

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