长江源区冬克玛底河流域积雪变化与融雪径流模拟
本论文以青藏高原腹地长江源区典型代表性高寒山区流域一冬克玛底河流域为研究区，基于2005～2006年的实测气象、水文以及MODIS积雪遥感影像资料，分析了2004～2006年9月该流域积雪时空分布特征，积雪覆盖率与气温、降水量之间的关系。使用融雪径流模型(Snowmelt-Runoff Model)，对该流域2005年暖季(5～9月)的融雪水径流进行了模拟研究，着重讨论了不同分带数对SRM模拟效果的影响与不同气温驱动情况下SRM模型的稳定性，并在升温1℃的气候情景下，模拟了气候变化(主要是气温升高)对高寒山区冰雪融水径流的影响。
1)对冬克玛底河流域2005年1月～2006年10月间的积雪空间分布特征分析表明，该流域积雪覆盖具有良好的空间稳定性，冷季(10月～翌年4月)积雪主要分布在河谷两侧的山坡、山顶以及冰川上，宽广平坦的河谷积雪很少。在河谷两侧的山坡和山顶，积雪分布也存在明显的差异，顺河而下，河道右侧山坡和山顶的积雪明显多于左侧的，而且持续时间比较长。暖季，降水多，气温较高，积雪主要分布在冰川区。作为一种特殊的下垫面，沼泽化草甸和冻胀丘对积雪分布有较大的影响。
2)2004年～2006年9月的积雪覆盖率变化显示，秋季(9月下旬～11月)是该流域降水较多，气温较低，积雪持续覆盖时间相对最长、面积相对最大的一个时期；晚春(4～5月)积雪覆盖率较大，但受气温波动回升的影响，起伏变化较剧烈；隆冬(1～2月)一般降水少，且受风吹积雪重新分布的影响，积雪覆盖率较小；夏季(6～8月)是冬克玛底河流域的雨季，由于气温和地温较高，尽管降水多以固态形式降落，但在地面保留时间很短，这期间积雪覆盖率仍维持在40％左右的水平，主要是由于冰川区积雪覆盖的作用。
3)对冬克玛底河流域积雪覆盖率与气温、降水量间的关系分析表明，暖季温度是影响流域积雪覆盖率变化的最主要因素。暖季较高的温度以及由降雨发展为雨夹雪再到降雪的降水过程，是暖季降水量与积雪覆盖率关系不明显的主要原因。冷季积雪覆盖率与气温、降水量的关系都不明显。在年尺度上，积雪覆盖率与气温呈较好的负相关关系，与降水量的关系较差，表明在年尺度上温度仍是影响积雪覆盖率变化的主要因素，积雪覆盖率随气温的升高而降低。
4)在对冬克玛底河流域融雪径流模拟研究过程中，对分带数不同和用不同测站点气温作为输入变量进行了分析，发现分带不同对模拟效果会产生一定的影响，其原因是分带不同首先使得产汇流公式有较大的改变；其次，分带变化使得气温在空间插值的变化以及积雪覆盖率的输入变化也是影响模拟效果的因素。用不同测站点的气温作为SRM模型的气温驱动变量，从判断径流模拟效果好坏的2个优度指标来看，Nash-Sutcliffe系数(R2)和体积差(Dv)变化明显，表明SRM模型对气温十分敏感。
5)根据对不同分带数对模拟效果的影响和模型对气温的敏感性分析，论文最终选择2分带方案，并使用冰舌末端自动站气温为气温驱动变量，对研究流域2005年暖季的融雪径流进行了模拟，模拟效果较好，两个优度指标Nash-Sutclifte系数(R2)=0.83和体积差(Dv)=0.95％。
6)在升温1℃的情景下，对冬克玛底河流域融雪径流的模拟表明，气候变化、尤其是气温变化对有较大面积冰川覆盖的山区流域具有非常显著的影响。就冬克玛底河流域而言，气温升高1℃，冰川物质平衡线将由目前的5600上升到5750米，显著上升150米；冰川消融区将从5.8km2显著增大到13.5 km2，增加7.7 km2，冰川消融量增大，致使流域径流量由原来模拟的25.5×106m3增加到33×106m3，显著增加7.5×106m3。
长江源区
中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
硕士
自然地理学
杨建平
2007
中文
TV121.6
58
2011-05-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）