欧亚大陆积雪与华南前汛期降水在年际尺度上具有非常密切的联系.本研究揭示了欧亚大陆三月份雪盖异常对夏季风爆发前后华南前汛期两个阶段降水的不同调控机制.华南夏季风爆发前,东欧西部地区的异常雪盖可以激发出一个向东南方向传播的波列影响中亚地区,使得中亚地区出现异常气旋式环流.该气旋式异常环流增强了中纬度西风气流,并有利于纬向风异常波列传播到东亚地区,使得东亚副热带西风急流和西北太平洋副热带高压均得到增强.因此,华南地区在上层辐散、垂直上升运动和水汽辐合都得到增强的有利条件下触发了更多降水.然而在夏季风爆发后,东欧东部和贝加尔湖以东地区三月份的雪盖异常将使得华南地区降雨受到抑制.东欧和贝加尔湖东部地区的积雪异常分别激发出向东南和向南的波列传播到低纬地区,这两个波列大大增强了西北太平洋副热带高压.东欧东部地区的异常雪盖激发的波列有利于西北太平洋地区上空出现负位势高度异常,使得该地区反气旋式环流斜压性增强,从而在下沉气流控制下华南地区降水受到抑制.数值试验的结果进一步强有力验证了欧亚大陆异常雪盖对华南前汛期两个阶段降水的不同调控作用.
欧亚大陆积雪与华南前汛期降水在年际尺度上具有非常密切的联系.本研究揭示了欧亚大陆三月份雪盖异常对夏季风爆发前后华南前汛期两个阶段降水的不同调控机制.华南夏季风爆发前,东欧西部地区的异常雪盖可以激发出一个向东南方向传播的波列影响中亚地区,使得中亚地区出现异常气旋式环流.该气旋式异常环流增强了中纬度西风气流,并有利于纬向风异常波列传播到东亚地区,使得东亚副热带西风急流和西北太平洋副热带高压均得到增强.因此,华南地区在上层辐散、垂直上升运动和水汽辐合都得到增强的有利条件下触发了更多降水.然而在夏季风爆发后,东欧东部和贝加尔湖以东地区三月份的雪盖异常将使得华南地区降雨受到抑制.东欧和贝加尔湖东部地区的积雪异常分别激发出向东南和向南的波列传播到低纬地区,这两个波列大大增强了西北太平洋副热带高压.东欧东部地区的异常雪盖激发的波列有利于西北太平洋地区上空出现负位势高度异常,使得该地区反气旋式环流斜压性增强,从而在下沉气流控制下华南地区降水受到抑制.数值试验的结果进一步强有力验证了欧亚大陆异常雪盖对华南前汛期两个阶段降水的不同调控作用.
欧亚大陆积雪与华南前汛期降水在年际尺度上具有非常密切的联系.本研究揭示了欧亚大陆三月份雪盖异常对夏季风爆发前后华南前汛期两个阶段降水的不同调控机制.华南夏季风爆发前,东欧西部地区的异常雪盖可以激发出一个向东南方向传播的波列影响中亚地区,使得中亚地区出现异常气旋式环流.该气旋式异常环流增强了中纬度西风气流,并有利于纬向风异常波列传播到东亚地区,使得东亚副热带西风急流和西北太平洋副热带高压均得到增强.因此,华南地区在上层辐散、垂直上升运动和水汽辐合都得到增强的有利条件下触发了更多降水.然而在夏季风爆发后,东欧东部和贝加尔湖以东地区三月份的雪盖异常将使得华南地区降雨受到抑制.东欧和贝加尔湖东部地区的积雪异常分别激发出向东南和向南的波列传播到低纬地区,这两个波列大大增强了西北太平洋副热带高压.东欧东部地区的异常雪盖激发的波列有利于西北太平洋地区上空出现负位势高度异常,使得该地区反气旋式环流斜压性增强,从而在下沉气流控制下华南地区降水受到抑制.数值试验的结果进一步强有力验证了欧亚大陆异常雪盖对华南前汛期两个阶段降水的不同调控作用.
高级合成孔径雷达(ASAR)具有穿云透雾全天候工作的能力,可在恶劣天气下快速获取积雪覆盖信息,监测危害程度优势明显。通过分析积雪的微波散射机理,利用ENVISATASAR交替极化数据,采用BP神经网络分类方法进行雪盖信息提取,针对山区特殊地形影响的情况,预处理中采用DEM等辅助数据进行地形校正,然后对校正后的多极化数据进行监督分类。通过实测数据对比验证,实验对雪盖的划分精度达到了87.143%,表明恶劣天气下,SAR数据用于雪盖信息提取与传统光学及被动微波遥感方法相比,具有较大优势。
高级合成孔径雷达(ASAR)具有穿云透雾全天候工作的能力,可在恶劣天气下快速获取积雪覆盖信息,监测危害程度优势明显。通过分析积雪的微波散射机理,利用ENVISATASAR交替极化数据,采用BP神经网络分类方法进行雪盖信息提取,针对山区特殊地形影响的情况,预处理中采用DEM等辅助数据进行地形校正,然后对校正后的多极化数据进行监督分类。通过实测数据对比验证,实验对雪盖的划分精度达到了87.143%,表明恶劣天气下,SAR数据用于雪盖信息提取与传统光学及被动微波遥感方法相比,具有较大优势。
利用1998—2020年交互式多传感器雪冰制图系统雪盖资料、ERA-Interim再分析资料的近地层气温数据和美国气候预测中心提供的格点降水资料,研究了青藏高原雪盖次季节变率的变化特征及其与气温和降水的关系。结果表明:青藏高原积雪覆盖率随季节变化较为明显,冬季积雪覆盖率最高,春季、秋季次之,夏季最小;雪盖季节内变化进程为1月活跃区域达到最大,此后逐步缩小,夏季最小,春季、秋季为过渡季节;青藏高原平均气温年内差值约为20℃,1月平均气温最低,且呈现南高北低的分布特征;气温对于青藏高原雪盖分布的影响较大,气温变化标准差大的时期,雪盖次季节变率也对应较大,且在空间分布上两者也较为类似;降水对青藏高原雪盖次季节变化的影响较小,二者没有明显的相关关系。
利用1998—2020年交互式多传感器雪冰制图系统雪盖资料、ERA-Interim再分析资料的近地层气温数据和美国气候预测中心提供的格点降水资料,研究了青藏高原雪盖次季节变率的变化特征及其与气温和降水的关系。结果表明:青藏高原积雪覆盖率随季节变化较为明显,冬季积雪覆盖率最高,春季、秋季次之,夏季最小;雪盖季节内变化进程为1月活跃区域达到最大,此后逐步缩小,夏季最小,春季、秋季为过渡季节;青藏高原平均气温年内差值约为20℃,1月平均气温最低,且呈现南高北低的分布特征;气温对于青藏高原雪盖分布的影响较大,气温变化标准差大的时期,雪盖次季节变率也对应较大,且在空间分布上两者也较为类似;降水对青藏高原雪盖次季节变化的影响较小,二者没有明显的相关关系。
雪覆盖下冰盖的热力增厚和消融是急需研究的问题,对于冬季降雪频繁地区开河预报、冰凌洪水风险分析具有重要的实用价值。基于雪盖和冰盖的热力条件是准稳态假设,建立了冰盖热力增厚和消融速率与雪厚、冰厚、大气传递给雪面的净热通量和水体传递给冰底面净热通量的函数关系,包括:太阳辐射、反射和透射,雪面和大气的长波辐射,雪面蒸发-对流,河床地温等因素。提出了雪面温度和冰盖垂向温度分布的理论公式及冰盖热力增厚和消融发展过程的数值计算模型。最后,以黑龙江漠河段实测的冰情为例,验证了所提冰盖热力增厚和消融数学模型的实用性,并分析了一些重要参数随时间的变化特点。
雪覆盖下冰盖的热力增厚和消融是急需研究的问题,对于冬季降雪频繁地区开河预报、冰凌洪水风险分析具有重要的实用价值。基于雪盖和冰盖的热力条件是准稳态假设,建立了冰盖热力增厚和消融速率与雪厚、冰厚、大气传递给雪面的净热通量和水体传递给冰底面净热通量的函数关系,包括:太阳辐射、反射和透射,雪面和大气的长波辐射,雪面蒸发-对流,河床地温等因素。提出了雪面温度和冰盖垂向温度分布的理论公式及冰盖热力增厚和消融发展过程的数值计算模型。最后,以黑龙江漠河段实测的冰情为例,验证了所提冰盖热力增厚和消融数学模型的实用性,并分析了一些重要参数随时间的变化特点。
【目的】探明雪盖下寒温带落叶松林土壤细菌群落组成及多样性的演变特征,探讨其影响因子和雪生态的响应机制。【方法】采用Illumina Miseq高通量测序技术和冗余分析的方法解析去除降雪(NS)、自然降雪(CK)、增倍降雪(DS)、极端降雪(ES)处理下土壤细菌的群落结构和多样性变化以及影响因素。【结果】不同厚度雪盖改变了落叶松林的土壤小环境,土壤温度(Tem)随着雪盖厚度的增加而显著升高,有机碳(OC)则显著降低,Tem、pH值、OC、全氮(TN)、速效磷(AP)在各雪盖土壤中呈现显著性差异。细菌群落比较分析表明:物种组成方面,4组雪盖环境中共检出30个细菌门,其中NS与其他3组降雪处理土壤优势菌门分别为疣微菌门Verrucomicrobia、变形菌门Proteobacteria,优势菌属均为Candidatus Udaeobacter,此外浮霉菌门Planctomycetota、Oxalobacteraceae_Norank及Arenimonas等菌群在各雪盖处理中呈现显著或极显著差异;群落多样性方面,尽管不同厚度雪盖影响了土壤细菌的结构及种群分布,但未显著改变组内细菌群落的Alph...