高山積雪波動趨向探索范文

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作者：薩楚拉劉桂香包剛包玉海王牧蘭單位：內蒙古師范大學地理科學學院中國農業科學院草原研究所內蒙古自治區遙感與地理信息系統重點實驗室

數據源及研究方法

1數據源

MOD10A2數據是利用MOD10A1影像8天數據合成的，目的是減少云的影響，并保證像元內積雪覆蓋面積最大．MOD10A2產品中包含積雪、云層覆蓋和質量驗證信息，數據的格網分辨率為500m［14］．采用2002～2012年MODIS的MOD10A2積雪產品．蒙古高原由11幅MOD10A2拼接而成，包括2002～2012年10個積雪季230個時相共2530幅圖像．本文將每年10月至翌年3月作為積雪季節（如2002年10月～2003年3月的積雪季為2003年的積雪季，其他年份的積雪季節以此類推）．

2研究方法

將每期的11幅MOD10A2積雪產品分別進行拼接，投影為ALBERS等面積投影，重采樣方法為最鄰近法，橢球體為WGS84．使用蒙古高原界線將影像進行裁剪．利用每個月的4期MOD10A2積雪產品進行疊加合成，形成蒙古高原月積雪分布圖像．月積雪分布圖像采用了最大合成法，反映合成期內積雪的最大分布范圍．當一個像素在30d內有1d或1d以上被積雪覆蓋時，則標記為有雪．如果該像素在30d內無雪，則將其標記為出現頻率最多、且除云以外的某種地物，具體合成規則［15］見表1．對蒙古高原積雪覆蓋時間提取時（公式1）利用近10年積雪季節每個月的積雪覆蓋圖的各像元時間值（有積雪賦給1無雪賦給0值）將各像元時間值進行加和平均得到近10年各像元平均積雪覆蓋時間指數圖．式（1）中，SNCTij表示月合成積雪分布圖像的各像元積雪覆蓋時間值，SNCTj表示近10年各像元積雪覆蓋時間平均值，i和j分別代表月和年份（i＝10，11，12，1，2，3；j＝2002，2004，…，2012）．長時間積雪覆蓋區域定義為近10年各像元積雪覆蓋時間平均值占全部積雪季節時間的80％以上．

結果與分析

1積雪面積時間變化

蒙古高原近10年積雪面積年內變化整體上呈現單峰和雙峰的波動特點（圖1），年內最大積雪面積基本發生在12月或1月，年內積雪面積最小的是10月．最大積雪面積最大的年份是2002年12月，達223．78萬km2，最大積雪面積最小的年份是2008年12月為155．52萬km2．2003年、2006年、2007年、2008年和2011年的積雪面積年內變化為單峰的波動特點．

其中2003年10～11月上升，12月到達最高點，達155．52萬km2，1～3月下降．2006年、2007年、2008年和2011年在10～12月上升，1月到達最高點，2～3月逐漸下降．2004、2005、2009、2010和2012年的積雪面積年內變化呈現雙峰的波動特點．

其中，2004年的兩個峰值分別在11月和1月，波谷在12月；2005年的兩個峰值出現在12月和2月，波谷出現在1月；2009年的兩個峰值出現在10月和12月，波谷出現在11月；2010年的兩個峰值出現在11月和1月，波谷出現在12月．2012年的積雪面積年內變化為10～11月上升，12月到達最高點，1～2月下降，3月又回升。

2積雪面積空間變化

空間上，從10月開始大興安嶺西麓、呼倫貝爾高原以及烏珠穆沁盆地開始降雪，1月之前積雪面積明顯增加，覆蓋了內蒙古的中西部和東北部．其中錫林郭勒草原和烏蘭察布草原的積雪面積變化主導著內蒙古的總體積雪面積波動．1月之后為積雪消融階段，積雪面積不斷減少．蒙古國從10月開始，阿爾泰山脈（MON－GOLALTAYNNURUU）、Hovsgolnuulas（HurenArgalantUul，Asgatuul，Ulaantaigauul）、杭愛山脈（HANGAYNNURUU）西北部和肯特山脈（HENTEYNNURUU）最早降雪，1月之前積雪面積明顯增加，積雪覆蓋蒙古國的北部和中部．其中蒙古國的中部的OrhonSelengaRiver流域和東部草原的積雪面積變化主導著蒙古國的總體積雪面積波動．1月之后為積雪消融階段，積雪面積不斷減少．

這表明內蒙古和蒙古國的積雪面積年內變化特征基本上一致．近10年蒙古高原積雪面積年際變化整體上呈現減少的趨勢（圖1），積雪面積每年平均減少率為13km2．其中蒙古國的積雪面積每年平均減少率為7km2，內蒙古的為6km2．蒙古國和內蒙古的積雪面積年季變化的波動特點基本上一致．

蒙古高原除11月和3月以外，其余月的積雪面積年際變化均呈現減少的趨勢（圖2）．10月的積雪面積年際變化呈雙峰的波動特點，兩個峰值分別為2002年和2008年，波谷為2005年，其中積雪面積最大值出現在2008年達91．75萬km2；11月的積雪面積年際變化呈三峰的波動特點，3個峰值分別在2003、2006和2009年，兩個波谷是2005和2008年，積雪面積最大值出現在2009年，達192．23萬km2；12月的積雪面積年際變化呈五峰的波動特點，5個峰為2002年、2004年、2006年、2009年和2011年，4個波谷為2003年、2005年、2008年和2010年，積雪面積最大值出現在2002年，達223．78萬km2；1月的積雪面積年際變化呈三峰的波動特點，3個峰是2003年、2008年和2010年，2個波谷是2002年和2009年，積雪面積最大值出現在2010年，達205．89萬km2；2月的積雪面積年際變化呈現四峰的波動特點，4個峰是2003年、2005年、2007年和2011年，3個波谷是2004年、2006年和2009年，積雪面積最大值出現在2011年，達187．61萬km2；3月的積雪面積年際變化呈四峰的波動特點，4個峰是2003年、2005年、2007年和2012年，3個波谷是2004年、2006年和2008年，積雪面積最大值出現在2003年，達148．94萬km2．空間上，近10年內蒙古長時間積雪覆蓋區域（圖3）主要分布在大興安嶺西麓、呼倫貝爾高原以及烏珠穆沁盆地．

蒙古國的長時間積雪覆蓋區域分布在蒙古阿爾泰山脈（MONGOLALTAYNNURUU）、Hovs－golnuulas（HurenArgalantUul，Asgatuul，Ulaantaigauul）、杭愛山脈（HANGAYNNURUU）西北部和肯特山脈（HENTEYNNURUU）．

這些地方的積雪季節內長時間積雪覆蓋，生產方式也以畜牧業為主，因此災情較嚴重，應準備防災措施．內蒙古的錫林郭勒草原和烏蘭察布草原的積雪面積變化主導著內蒙古的總體積雪面積波動，蒙古國中部的OrhonSelengaRiver流域和東部草原的積雪面積變化主導著蒙古國的總體積雪面積波動．這些地區積雪覆蓋面積的波動比較大，應做好降雪預報工作以準備防災措施．

結論

近10年，蒙古高原積雪面積總量整體上呈現減少的趨勢，每年平均減少率為13km2．內蒙古和蒙古國的積雪面積變化特征基本上一致，蒙古國的積雪面積大于內蒙古的積雪面積．時間上，近10年內蒙古積雪面積年內變化整體上呈現雙峰和單峰的波動特點，最大積雪面積發生在12月或1月，最小積雪面積發生在10月．內蒙古積雪面積年際變化呈現多波動的特點，除了11月和3月以外，積雪面積都呈現減少的趨勢．每年積雪最大面積變化呈三峰的波動特點．

空間上，近10年內蒙古長時間積雪覆蓋區域主要分布在大興安嶺西麓、呼倫貝爾高原以及烏珠穆沁盆地．蒙古國的長時間積雪覆蓋區域分布在蒙古阿爾泰山脈（MONGOLALTAYNNURUU）、Hovsgolnuulas（HurenArgalantUul，Asgatuul，Ulaantaigauul）、杭愛山脈（HANGAYNNURUU）西北部和肯特山脈（HENTEYNNURUU）．內蒙古的錫林郭勒草原和烏蘭察布草原的積雪面積變化主導著內蒙古的總體積雪面積波動，蒙古國的中部的OrhonSelengaRiver流域和東部草原的積雪面積變化主導著蒙古國的總體積雪面積波動．