季节冻土的时空变化对地—气水热交换、地表能量平衡、地表水文过程、生态系统及碳循环等有着非常重要的影响。利用黑河流域11个气象站40多年的气温数据和5 cm深度处的土壤温度数据,建立了月平均气温与土壤冻结天数之间的关系。同时应用月平均气温与冻结天数的相关关系和5 km网格化月平均气温及30 m分辨率的DEM数据,编制了黑河流域逐月季节冻土分布图,并按其空间分布特征,将逐月地表冻融状态划分为:完全冻结、不完全冻结和不冻结3种。系统研究了黑河流域2000—2009年逐月季节冻土分布及冻结概率的时空变化特征。在季节分配上,黑河流域完全冻结面积最大值出现在1月;不完全冻结面积最大值在11月;而不冻结面积最大值在6月和7月。在年际变化上,完全冻结状态的离差值在冷季变化大,暖季变化小;不完全冻结状态在一年的回暖期和降温初期,年际变化较大;不冻结状态分别在4月和10月变化较大。冻结概率在1月达到最大值,6月和7月降低到最小值。在空间分布上,黑河流域季节冻土的逐月分布与变化和冻结概率主要受海拔高度控制,纬度的影响次之。
高山多年冻土的分布及土壤季节冻融过程对地表水文过程、生态系统、碳循环及寒区工程建设等都有很大的影响.黑河上游地处祁连山中东部,属于高原亚寒带半干旱气候,研究黑河流域多年冻土分布对于系统理解该区域的生态-水文过程、气候与环境变化以及水资源评价、工程建设等非常重要.2011年6—8月对黑河干流源头西支开展了多年冻土调查,沿二尕公路(S204)在热水大坂垭口至石棉矿岔口之间区域,完成测温孔7眼,并布设测温管进行地温监测.根据勘察、钻探及测温资料,确定了黑河源头地区山地多年冻土下界为海拔3 650～3 700m之间.受高度地带性的控制,随着海拔的降低,活动层厚度由在海拔4 132m时的1.6m增加至在多年冻土下界处的约4.0m,多年冻土年平均地温也相应的由-1.7℃增加到0.0℃左右,而多年冻土厚度由100m以上减小到多年冻土下界处的0.0m.同时,坡度和坡向、岩性、含水(冰)量、地下水、河水等局地因素对多年冻土温度和厚度也有重要的作用.
【中文摘要】内循环降水率是陆面对大气降水影响的定量指标。目前，对于内循环降水率还存在很大争议，尤其是在我国西北地区，独特的地形造就了独特的内陆河流域，该区域内循环降水率究竟有多大还是一个非常值得深入研究的问题。本项目拟对照卫星遥感资料以及野外观测数据，选取较符合黑河流域土壤湿度实际分布的再分析资料，为中尺度数值模拟提供较为准确的土壤湿度初、边值条件；利用高艳红等发展的耦合了陆面水循环过程、适合复杂地形的高分辨率的水文－大气耦合模式，通过数值模拟手段，模拟黑河流域蒸发量和降水率的空间分布特征；通过与敏感性试验模拟结果的对比，初步估算黑河流域的内循环降水率。
2009-01【中文摘要】本研究选择中国西北黑河上游为代表性流域。以云雪区分以及地形归一化模型消除地形影响为基础，通过使用CIVCO地形校正及NDSI阈值调整，发展了适合我国山区的MODIS雪盖产品算法。在MODIS雪覆盖比例产品算法S模型的基础上，发展了提取山区积雪覆盖比例的C模型。C模型的平均雪盖率、平均绝对误差、均方根误差都优于S模型，模型拟合的相关系数都在80%以上。在新的遥感制图方法的基础上，探讨了中国西北山区积雪以及融雪径流水资源对气候变化的响应并预测其变化趋势。应用地面台站观察资料，分析了1956-2008年中国西北山区气候变化状况与规律,模拟并情景分析了融雪径流的变化。结果表明：近50年来，黑河流域上游气候变暖的趋势相当明显。流域中三个代表性的气象台站，其气温分别上升了2.1℃，2.6℃，2.9℃。融雪径流量从1970年开始直到现在，有明显的增长。通过不同的假设情景分析发现，在气温上升的情势下，融雪径流峰值提前的幅度随气温增加的幅度而加大，但是单独的气温上升对融雪径流的总量并没有太大影响。模拟径流值随着降水的增加有显著的增加，而融雪径流发生并没有明显的提前。
2007-01