高山积雪波动趋向探索范文

作者：萨楚拉刘桂香包刚包玉海王牧兰单位：内蒙古师范大学地理科学学院中国农业科学院草原研究所内蒙古自治区遥感与地理信息系统重点实验室

数据源及研究方法

1数据源

MOD10A2数据是利用MOD10A1影像8天数据合成的，目的是减少云的影响，并保证像元内积雪覆盖面积最大．MOD10A2产品中包含积雪、云层覆盖和质量验证信息，数据的格网分辨率为500m［14］．采用2002～2012年MODIS的MOD10A2积雪产品．蒙古高原由11幅MOD10A2拼接而成，包括2002～2012年10个积雪季230个时相共2530幅图像．本文将每年10月至翌年3月作为积雪季节（如2002年10月～2003年3月的积雪季为2003年的积雪季，其他年份的积雪季节以此类推）．

2研究方法

将每期的11幅MOD10A2积雪产品分别进行拼接，投影为ALBERS等面积投影，重采样方法为最邻近法，椭球体为WGS84．使用蒙古高原界线将影像进行裁剪．利用每个月的4期MOD10A2积雪产品进行叠加合成，形成蒙古高原月积雪分布图像．月积雪分布图像采用了最大合成法，反映合成期内积雪的最大分布范围．当一个像素在30d内有1d或1d以上被积雪覆盖时，则标记为有雪．如果该像素在30d内无雪，则将其标记为出现频率最多、且除云以外的某种地物，具体合成规则［15］见表1．对蒙古高原积雪覆盖时间提取时（公式1）利用近10年积雪季节每个月的积雪覆盖图的各像元时间值（有积雪赋给1无雪赋给0值）将各像元时间值进行加和平均得到近10年各像元平均积雪覆盖时间指数图．式（1）中，SNCTij表示月合成积雪分布图像的各像元积雪覆盖时间值，SNCTj表示近10年各像元积雪覆盖时间平均值，i和j分别代表月和年份（i＝10，11，12，1，2，3；j＝2002，2004，…，2012）．长时间积雪覆盖区域定义为近10年各像元积雪覆盖时间平均值占全部积雪季节时间的80％以上．

结果与分析

1积雪面积时间变化

蒙古高原近10年积雪面积年内变化整体上呈现单峰和双峰的波动特点（图1），年内最大积雪面积基本发生在12月或1月，年内积雪面积最小的是10月．最大积雪面积最大的年份是2002年12月，达223．78万km2，最大积雪面积最小的年份是2008年12月为155．52万km2．2003年、2006年、2007年、2008年和2011年的积雪面积年内变化为单峰的波动特点．

其中2003年10～11月上升，12月到达最高点，达155．52万km2，1～3月下降．2006年、2007年、2008年和2011年在10～12月上升，1月到达最高点，2～3月逐渐下降．2004、2005、2009、2010和2012年的积雪面积年内变化呈现双峰的波动特点．

其中，2004年的两个峰值分别在11月和1月，波谷在12月；2005年的两个峰值出现在12月和2月，波谷出现在1月；2009年的两个峰值出现在10月和12月，波谷出现在11月；2010年的两个峰值出现在11月和1月，波谷出现在12月．2012年的积雪面积年内变化为10～11月上升，12月到达最高点，1～2月下降，3月又回升。

2积雪面积空间变化

空间上，从10月开始大兴安岭西麓、呼伦贝尔高原以及乌珠穆沁盆地开始降雪，1月之前积雪面积明显增加，覆盖了内蒙古的中西部和东北部．其中锡林郭勒草原和乌兰察布草原的积雪面积变化主导着内蒙古的总体积雪面积波动．1月之后为积雪消融阶段，积雪面积不断减少．蒙古国从10月开始，阿尔泰山脉（MON－GOLALTAYNNURUU）、Hovsgolnuulas（HurenArgalantUul，Asgatuul，Ulaantaigauul）、杭爱山脉（HANGAYNNURUU）西北部和肯特山脉（HENTEYNNURUU）最早降雪，1月之前积雪面积明显增加，积雪覆盖蒙古国的北部和中部．其中蒙古国的中部的OrhonSelengaRiver流域和东部草原的积雪面积变化主导着蒙古国的总体积雪面积波动．1月之后为积雪消融阶段，积雪面积不断减少．

这表明内蒙古和蒙古国的积雪面积年内变化特征基本上一致．近10年蒙古高原积雪面积年际变化整体上呈现减少的趋势（图1），积雪面积每年平均减少率为13km2．其中蒙古国的积雪面积每年平均减少率为7km2，内蒙古的为6km2．蒙古国和内蒙古的积雪面积年季变化的波动特点基本上一致．

蒙古高原除11月和3月以外，其余月的积雪面积年际变化均呈现减少的趋势（图2）．10月的积雪面积年际变化呈双峰的波动特点，两个峰值分别为2002年和2008年，波谷为2005年，其中积雪面积最大值出现在2008年达91．75万km2；11月的积雪面积年际变化呈三峰的波动特点，3个峰值分别在2003、2006和2009年，两个波谷是2005和2008年，积雪面积最大值出现在2009年，达192．23万km2；12月的积雪面积年际变化呈五峰的波动特点，5个峰为2002年、2004年、2006年、2009年和2011年，4个波谷为2003年、2005年、2008年和2010年，积雪面积最大值出现在2002年，达223．78万km2；1月的积雪面积年际变化呈三峰的波动特点，3个峰是2003年、2008年和2010年，2个波谷是2002年和2009年，积雪面积最大值出现在2010年，达205．89万km2；2月的积雪面积年际变化呈现四峰的波动特点，4个峰是2003年、2005年、2007年和2011年，3个波谷是2004年、2006年和2009年，积雪面积最大值出现在2011年，达187．61万km2；3月的积雪面积年际变化呈四峰的波动特点，4个峰是2003年、2005年、2007年和2012年，3个波谷是2004年、2006年和2008年，积雪面积最大值出现在2003年，达148．94万km2．空间上，近10年内蒙古长时间积雪覆盖区域（图3）主要分布在大兴安岭西麓、呼伦贝尔高原以及乌珠穆沁盆地．

蒙古国的长时间积雪覆盖区域分布在蒙古阿尔泰山脉（MONGOLALTAYNNURUU）、Hovs－golnuulas（HurenArgalantUul，Asgatuul，Ulaantaigauul）、杭爱山脉（HANGAYNNURUU）西北部和肯特山脉（HENTEYNNURUU）．

这些地方的积雪季节内长时间积雪覆盖，生产方式也以畜牧业为主，因此灾情较严重，应准备防灾措施．内蒙古的锡林郭勒草原和乌兰察布草原的积雪面积变化主导着内蒙古的总体积雪面积波动，蒙古国中部的OrhonSelengaRiver流域和东部草原的积雪面积变化主导着蒙古国的总体积雪面积波动．这些地区积雪覆盖面积的波动比较大，应做好降雪预报工作以准备防灾措施．

结论

近10年，蒙古高原积雪面积总量整体上呈现减少的趋势，每年平均减少率为13km2．内蒙古和蒙古国的积雪面积变化特征基本上一致，蒙古国的积雪面积大于内蒙古的积雪面积．时间上，近10年内蒙古积雪面积年内变化整体上呈现双峰和单峰的波动特点，最大积雪面积发生在12月或1月，最小积雪面积发生在10月．内蒙古积雪面积年际变化呈现多波动的特点，除了11月和3月以外，积雪面积都呈现减少的趋势．每年积雪最大面积变化呈三峰的波动特点．

空间上，近10年内蒙古长时间积雪覆盖区域主要分布在大兴安岭西麓、呼伦贝尔高原以及乌珠穆沁盆地．蒙古国的长时间积雪覆盖区域分布在蒙古阿尔泰山脉（MONGOLALTAYNNURUU）、Hovsgolnuulas（HurenArgalantUul，Asgatuul，Ulaantaigauul）、杭爱山脉（HANGAYNNURUU）西北部和肯特山脉（HENTEYNNURUU）．内蒙古的锡林郭勒草原和乌兰察布草原的积雪面积变化主导着内蒙古的总体积雪面积波动，蒙古国的中部的OrhonSelengaRiver流域和东部草原的积雪面积变化主导着蒙古国的总体积雪面积波动．