不同下垫面积雪反演参数的率定研究

青藏高原积雪分布及其时空变化对地表能量交换、水文过程以及气候环境变化具有重要影响，通过NDSI指数阈值法从卫星数据中获取积雪覆盖信息是当前主流技术手段，但受限于高原积雪偏浅、消融快、下垫面类型多样和斑块化分布显著等特征，采用NDSI固定阈值往往不能精确提取高原积雪分布状况。文中以青藏高原东部青海省为研究区，利用MOD10A1数据分析典型下垫面类型积雪区的NDSI与站点自动观测雪深间对应关系，以确定不同下垫面类型积雪的判识参数NDSI阈值范围，得出研究区典型下垫面草地、裸地、耕地、城镇用地的积雪反演参数NDSI最优阈值分别为0.32、0.19、0.20、0.36,用Landsat8 OLI数据判识的积雪空间分布作为“真值”对使用NDSI最优阈值判识出积雪的精度进行验证，结果表明草地、裸地、耕地、城镇用地四种下垫面积雪判识提取的总体精度(OA)分别为92.88%、92.56%、97.19%、99.81%,表明考虑不同下垫面类型下的NDSI阈值率定优化可以有效地提高青藏高原地区积雪反演判别精度。     

天山北坡融雪期雪层含水率、密度和雪层温度研究

利用DELTA T自动气象仪和Snow Folk积雪特性仪等观测分析整个融雪期阴阳坡雪层含水率、密度与雪层温度的时间变化特征和垂直变化特征并分析与气温、雪深、风速、空气湿度、露点温度（[WTBX]DP）、湿球温度（WB[WTBZ]）等的相关性。结果表明：① 融雪期雪层温度的变化,总的来说阳坡雪层温度大于阴坡。前期阳坡雪层平均温度大于阴坡,后期阴坡积雪平均温度大于阳坡。阴阳坡平均温度在上层最高,中层最低。融雪期温度梯度变化,阴坡总的温度梯度值为负,阳坡为正。② 融雪期含水率的变化,阳坡雪层平均含水率大于阴坡,阴阳坡下层含水率最大,上层次之。融雪期含水率梯度的变化,融雪期阴坡的含水率为正梯度,阳坡的含水率为负的含水率梯度。③ 融雪期密度初期密度梯度较大,后期密度梯度减小。阳坡平均密度大于阴坡,阳坡较阴坡会出现较大的密度值。阴坡密度每日拐点比阳坡早2 h。     

基于无人机影像的天山雪岭云杉树冠降雪截留实验研究

森林冠层对降雪的截留是了解干旱、半干旱季节性积雪覆盖区域水文循环的重要过程之一,但在量化和估算树冠降雪截留量方面仍存在诸多困难.为探明冠层对降雪的分配规律,文中提出估算树冠降雪截留量的实验方法.于2020年11月至2021年3月在天山森林生态系统定位研究站内选取不同胸径(DBH)大小的9棵云杉.利用无人机正射影像提取冠...     

北京山区典型人工林土壤水分动态研究

采用TRIME管状土壤含水率测试仪定位测定,对鹫峰国家森林公园典型林地土壤水分的垂直变化、季节性变化以及土壤水分消退规律进行研究。结果表明:1)各林地土壤水分垂直变化总体趋势基本上一致,先增加再近稳定后缓慢减少,各林地土壤含水率大小顺序为:栓皮栎>刺槐>油松>侧柏,土壤水分大致分为:表层速变层、水分利用层、水分稳定调节层。2)4块林地土壤含水率变异系数平均值随着深度的增加而降低,10cm处的变异系数最大,这可能与降水的入渗与树木的吸收两种作用有关。3)各林地土壤水分季节性变化明显,大体上在7月～9月份较高,6月份含水率较低。整个生长季土壤平均含水率差异不是很大。4)在8月3日较大规模降水后,4种林分的土壤水分消退都体现出了蒸渗型的特征。     

宁夏盐池沙地不同密度人工柠条林土壤水分时空变化分析

对宁夏盐池退化沙地不同密度的人工柠条林地的土壤水分时空特征进行分析。结果表明:1)林下土壤体积含水量随着深度的增加呈先增大后降低的趋势,在垂直剖面上可分为土壤水分速变层(0-20cm)、活跃层(20-80cm)、相对稳定层(80-100cm);2)土壤水分季节动态变化可划分为:积累期(4-5月);消耗期(6-9月);稳定期(10月至次年4月)3个时期;3)土壤体积含水量随人工林密度增加呈下降趋势,2490丛/hm2和1665丛/hm2可作为该区人工柠条林调控密度的参考依据。     

天山北坡融雪期季节性冻土融化过程分析

利用军塘湖河流域典型试验场2013年11月至2014年3月整个冻结融化期野外观测的季节性冻土温度和水分数据,对融雪期该地区季节性冻土的融化过程和特点进行了分析,研究了融雪期土壤在融化过程中各土壤层的时间与垂直温度和水分的变化,并探讨了融雪期季节性冻土的水文效应。结果表明:1季节性冻土的融化过程可以分为融雪前期、融雪中期和融雪后期3个阶段;2融雪期季节性冻土的温度呈阶段性变化,随着土壤深度的增加,大气温度对土壤温度的影响越小,且存在明显的滞后性;3土壤的水分含量在融雪中期才有所提升,季节性冻土从上下2个方向融解;4融雪中后期的积雪液态含水率对土壤水热状况的影响显著,整个融雪期积雪密度对土壤水热状况影响较小;5季节性冻土的冻融过程对春季融雪径流有着十分重要的影响。     

章古台沙地不同林龄樟子松人工林土壤水分研究

首次以章古台地区林龄为10a、20a、35a、50a和60a的樟子松人工林作为研究对象,以荒草地为对照,利用便携式土壤剖面水分速测仪分别对0-200cm土层的水分含量进行了测定并采用SPSS16.0分析。结果表明:在整个生长季节,林分密度分别为883、850、400、267、400株/hm2的10a、20a、35a、50a、60a的沙地樟子松人工林的土壤平均含水量表现为10a生林分的最低,50a生林分的最高;在垂直变化上,浅层土壤水分高,10a、20a和35a的樟子松林地随着土层深度的增加含水量明显下降,50a和60a的樟子松林地土壤水分变化幅度小;不同林龄之间的表层土壤含水量除35a与60a生有显著差异外,其余林龄间差异均不显著;根系层土壤含水量,10a与60a生差异性显著,其它差异不显著;土壤底层含水量,除20a和60a樟子松林土壤底层含水量差异不显著,其余林龄的樟子松林底层含水量均两两差异极显著,通过合理的密度调节可以使林地土壤水分保持稳定。     

Characteristics of snow cover distribution along railway subgrade and the protective effect of snow fences

Railways built in cold, snowy, and lightly populated areas are subjected to wind and snow disasters. In this study, we selected a snow hazard prevention and control section of the Altay–Zhundong Railway in Xinjiang Uygur Autonomous Region of China as the research object. We investigated the deposited snowfall variation characteristics on the two sides and in the embankment pavement area of snow fences with different porosities, fence heights, and arrangement distances using single-factor tests a...     

天山云杉雪盖面积估算树冠截留雪水当量实验分析

雪水当量是一个能直观反映出积雪水资源量的重要指标,准确而全面地获取天山云杉树冠截留雪水当量信息,对于提高天山水资源量计算精度方面具有重要意义。本文以天山云杉树苗为研究对象,通过模拟降雪,进行降雪截留实验研究。利用数码照相机获取云杉的雪盖面积、高精度天平称量树冠上截留的雪水质量,进而建立起云杉树苗雪盖面积和雪水当量之间的关系。实验结果表明:多株云杉树苗多次模拟降雪,树冠截留的雪水当量和垂直朝下数字摄影获得的雪盖面积之间拟合曲线趋于一致,且拟合回归方程满足y=21.235χ^2-1.457χ(R^2=0.992 5);通过云杉多次模拟降雪实验,构建云杉雪盖面积与树冠截留的雪水当量模型,提出一套利用雪盖面积较为准确估算树冠截留雪水当量的科学方法,为天山云杉树冠截留降雪及其雪水当量提供高精度估算模型。     

Characteristics and hazards of different snow avalanche types in a continental snow climate region in the Central Tianshan Mountains

Snow avalanches are a common natural hazard in many countries with seasonally snow-covered mountains.The avalanche hazard varies with snow avalanche type in different snow climate regions and at different times.The ability to understand the characteristics of avalanche activity and hazards of different snow avalanche types is a prerequisite for improving avalanche disaster management in the mid-altitude region of the Central Tianshan Mountains.In this study,we collected data related to avalanche,snowpack,and meteorology during four snow seasons(from 2015 to 2019),and analysed the characteristics and hazards of different types of avalanches.The snow climate of the mid-altitude region of the Central Tianshan Mountains was examined using a snow climate classification scheme,and the results showed that the mountain range has a continental snow climate.To quantify the hazards of different types of avalanches and describe their situation over time in the continental snow climate region,this study used the avalanche hazard degree to assess the hazards of four types of avalanches,i.e.,full-depth dry snow avalanches,full-depth wet snow avalanches,surface-layer dry snow avalanches,and surface-layer wet snow avalanches.The results indicated that surface-layer dry snow avalanches were characterized by large sizes and high release frequencies,which made them having the highest avalanche hazard degree in the Central Tianshan Mountains with a continental snow climate.The overall avalanche hazard showed a single peak pattern over time during the snow season,and the greatest hazard occurred in the second half of February when the snowpack was deep and the temperature increased.This study can help the disaster and emergency management departments rationally arrange avalanche relief resources and develop avalanche prevention strategies.     

东北林区积雪空间分布与变化特征

使用东北林区156个气象观测站的1961 ～ 2008年逐日积雪深度资料,对该区积雪平均空间分布特征及时空变化规律进行详细分析.结果表明:东北林区自北向南、自东北向西南主要呈现出积雪初日逐渐推迟,积雪终日逐渐提前,积雪期、积雪日数逐渐增长,年最大积雪深度逐渐加深的空间分布特征;1961-2008年积雪初日以1.8天/10a的速度显著推迟,积雪终日明显提前,平均每10a提前1.9天,积雪期平均每10a缩短3.5天,积雪日数无明显趋势性变化,年最大积雪深度随时间变化呈不明显增加趋势;全区88％站点的积雪初日呈推迟趋势,积雪终日提前站点占总站点的95％,97％的区域积雪期呈缩短趋势,积雪日数缩短的地区占总区域的58％,71％地区的年最大积雪深度增加;积雪初日、积雪终日、积雪期、年最大积雪深度均在20世纪90年代发生突变,积雪日数未出现显著突变点,但均表现出2a、4a及6-8a的周期特征.     

一次降雪的积雪密实化过程研究

通过对呼和浩特市冬季一次降雪后积雪厚度和积雪密度两个指标的持续测量,研究了观测期18d内的积雪密实化过程,分时段和观测时间点对两个指标的变化过程进行对比分析.结果表明:比较发现积雪厚度具有更好的阶段变化特征,因此依据积雪厚度划分法,将积雪密实化过程分为剧烈变化期(前24h)、快速变化期(24h-48h)和稳步发展期(48h之后)三个阶段.其中剧烈变化期和快速变化期分别完成整个积雪密实化过程的52.63％和12.17％,说明积雪在前期较短时间内快速密实;短期内不同观测时间点的积雪密度由于受气温的主要影响出现小幅波动,14:00测得的积雪密度值最高,8:00和20:00差别不大.相关研究结果可为季节性积雪区积雪资源的估算与利用提供理论依据.     

烟粉虱受持续低温冰雪天气影响的研究

1 近年海门烟粉虱发生概述 烟粉虱[Bemisia tabaci(Gennadius)]是海门市自2002年开始新发生在蔬菜、花卉、棉花等园艺和农作物上的1种为害严重的外来入侵害虫.至2004年调查,海门市郊附近及临近的开发区、常乐镇、三厂镇等地区保护地茄子、辣椒、番茄等茄果类和黄瓜等蔬菜上及麒麟镇鲜切花基地非洲菊上烟粉虱均普遍发生,但发生量不大,为害程度中等偏轻.2005～2006年在暖冬气候的有利保护下.     

草原牧区雪灾应急救助需求系统动力学模型与实证研究

为定量研究草原牧区雪灾应急救助各资源需求量及其变化规律,建立草原牧区雪灾应急救助需求系统动力学模型。对应急救助需求物资量、应急救助人员数量、应急救助医疗人员数量、应急资金需求量及应急医疗药品需求量进行了分析与仿真模拟,并利用研究区实际案例与模拟结果进行验证。结果表明:通过系统动力学仿真模拟可以准确预测应急救助过程中所需资源量及其变化规律,并得出在雪灾发生第10天对应急救助资源需求量发生明显变化。研究结果可为救援部门对草原牧区雪灾应急救助需求资源量准确掌握起到关键作用。     

Uncertainties of snow cover extraction caused by the nature of topography and underlying surface

Manas River,the largest inland river to the north of the Tianshan Mountains,provides important water resources for human production and living.The seasonal snow cover and snowmelt play essential roles in the regulation of spring runoff in the Manas River Basin(MRB).Snow cover is one of the most significant input parameters for obtaining accurate simulations and predictions of spring runoff.Therefore,it is especially important to extract snow-covered area correctly in the MRB.In this study,we qualitatively and quantitatively analyzed the uncertainties of snow cover extraction caused by the terrain factors and land cover types using TM and DEM data,along with the Per(the ratio of the difference between snow-covered area extracted by the Normalized Difference Snow Index(NDSI) method and visual interpretation method to the actual snow-covered area) and roughness.The results indicated that the difference of snow-covered area extracted by the two methods was primarily reflected in the snow boundary and shadowy areas.The value of Per varied significantly in different elevation zones.That is,the value generally presented a normal distribution with the increase of elevation.The peak value of Per occurred in the elevation zone of 3,700–4,200 m.Aspects caused the uncertainties of snow cover extraction with the order of sunny slopesemi-shady and semi-sunny slopeshady slope,due to the differences in solar radiation received by each aspect.Regarding the influences of various land cover types on snow cover extraction in the study area,bare rock was more influential on snow cover extraction than grassland.Moreover,shrub had the weakest impact on snow cover extraction.     

南岭眼蝶科区系及冰冻灾害前后的调查

南岭是广东的屏障和南北动植物的起源和分化中心,生物资源十分丰富,巳发现50种眼蝶,其中分布在东洋区有44种,占总数的88%;东洋区与古北区共有种5种,占10%;跨区系分布的占2%。今年初的雨雪冰冻灾害使南岭海拨500～1000m森林生态遭受严重破坏,许多野生动物被冻死,眼蝶只发现14种,与常年相比,见到的种群仅为常年的28%,种群密度则不到常年的10%。