青藏科考

高亚洲地区融雪开始时间数据集(1979-2018年)发布

文章来源 :
2020-04-10 11:11


近期,西南交通大学的熊川博士(第一作者)、中国科学院遥感与数字地球研究所的施建成研究员(通讯作者)及其他合作者在科学通报上发表了题为“高亚洲地区冰雪融化时间变化”的论文,发布了过去四十年高亚洲地区融雪开始时间数据集。目前该数据集已经在国家青藏高原科学数据中心(http://data.tpdc.ac.cn)共享,可免费获取。


 高亚洲地区对气候变化非常敏感,是全球变化研究的热点区域。积雪和冰川对气候变化十分敏感, 气温的升高将导致冰雪融化时间的变化,相反, 积雪状态的变化也会通过反照率对气候有反馈作用。气温和降水的变化会在冰雪冻融的时间上反映出来,从融雪时间变化上也能反映出气候变化对冰冻圈的作用。 


 熊川等人利用搭载在Nimbus-7卫星上的SMMR(1979~1987年),以及搭载于DMSP上的SSM/I-SSMIS辐射计(1988年至今)长时间序列卫星微波辐射计和QuikSCAT卫星散射计(2000~2009年)观测反演了高亚洲地区冰雪融化的初始时间。其中,微波辐射计所反演的冰雪融化初始时间空间分辨率为25 km,微波散射计所反演的冰雪融化初始时间空间分辨率为5 km。微波遥感能提供时空连续的冰雪表面状态监测能力,当冰雪中很小一部分开始融化造成微量液态水,冰与液态水的介电常数差异巨大,当冰雪开始融化而出现液态水时,其吸收和发射率迅速增加,因此其亮度温度和后向散射系数也会迅速改变,从而为微波遥感监测冰雪融化提供了基础理论。


 通过对时间序列平均冰雪融化时间的分析发现,高亚洲的大多数地区的冰雪融化时间有提前趋势, 只有喀喇昆仑山和部分西昆仑山地区保持了相对稳定甚至有一定的延后趋势。通过分析高程与融化时间变化速率的关系, 发现变化速率与高程呈现正相关关系, 即呈现负变化速率的基本都处于低海拔地区。这表明, 低海拔地区更容易受到气候变化的影响而出现冰雪融化开始时间的提前, 而高海拔地区融化时间较为稳定, 甚至出现轻微延后。该数据可为高亚洲气候变化及其对高亚洲地区冰冻圈影响等方面的研究提供支持,同时通过该数据对高亚洲地区冰冻圈环境变化的时间和空间趋势和特征有更进一步的理解。



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2000年高亚洲地区融雪开始时间分布图


本研究得到第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK0206)和国家自然科学基金(41871266)等项目的资助。


数据链接:

https://data.tpdc.ac.cn/zh-hans/data/01be1b50-d9b6-4189-8aa0-9e005514b6d1/

文章链接:

熊川, 姚汝桢, 施建成, 雷永荟, 潘金梅. (2019). 高亚洲地区冰雪融化时间变化. 科学通报, 64(27), 2885-2893.

Xiong, C., Shi, J., Cui, Y., & Peng, B. (2017). Snowmelt PatternOver High-Mountain Asia Detected From Active and Passive Microwave RemoteSensing. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 14, 1096–1100. doi: 10.1109/LGRS.2017.2698448