高原气象

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2019 , Vol. 38 >Issue 5: 920 - 934

DOI: https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00026

论文

青藏高原积雪对陆面过程热量输送的影响研究

  • 王婷 ,
  • 李照国 ,
  • 吕世华 ,
  • 姚闯 ,
  • 马翠丽
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  • 成都信息工程大学大气科学学院, 四川 成都 610225;中国科学院西北生态环境资源研究院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室, 甘肃 兰州 730000;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心, 江苏 南京 210044

收稿日期: 2018-10-08

  网络出版日期: 2019-10-28

基金资助

国家自然科学基金项目（41775016，91537214，41975007）

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Study on the Effects of Snow Cover on Heat Transport in Land Surface Processes over Qinghai-Tibetan Plateau

  • WANG Ting ,
  • LI Zhaoguo ,
  • Lü Shihua ,
  • YAO Chuang ,
  • MA Cuili
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  • Chengdu University of Information Technology, Chengdu 610225, Sichuan, China;Key Laboratory of Land Surface Process and Climate Change in Cold and Arid Regions, Northwest Institute of Eco-Environment and Resources, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, Gansu, China;Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, Jiangsu, China

Received date: 2018-10-08

  Online published: 2019-10-28

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摘要

利用1979-2016年中国区域长时间序列逐日雪深资料，分析了青藏高原积雪深度与积雪日数的分布及变化特征，并将积雪期划分为三个阶段（积累期、鼎盛期和消融期），结合ERA-Interim月平均再分析资料，分析了积雪与地表热状况（气温、地表和土壤温度）和能量输送量（地表净短波辐射、地表净长波辐射、感热通量、潜热通量、地表热通量和土壤热通量）的相关关系，初步探讨了积雪在高原陆面过程中的作用。结果表明：研究时间范围内青藏高原积雪（深度和日数）主要呈减少趋势，仅在黄河源区及高原边缘地区为增加趋势，积雪鼎盛阶段（12月）的减少趋势最显著；高原积雪对地表主要起降温作用，深层土壤温度对积雪的响应存在滞后性，积雪的减少抑制了土壤向上的热量输送进而不利于冻土的发育；高原积雪与地表感热和地表热通量主要呈现负相关关系，潜热通量与积雪也呈负相关特征但比感热通量的相关性小。由于ERA-Interim资料对高原积雪深度的描述与本研究使用的卫星遥感积雪深度存在较大偏差（包括空间分布、气候倾向率、年际变化以及绝对大小等），导致本研究中积雪与地表热状况和热通量的相关度不高，需要通过陆面模式模拟做进一步探讨。

关键词： 青藏高原; 积雪深度; 积雪日数; 陆面过程; 热量输送

本文引用格式

王婷 , 李照国 , 吕世华 , 姚闯 , 马翠丽 . 青藏高原积雪对陆面过程热量输送的影响研究[J]. 高原气象, 2019 , 38(5) : 920 -934 . DOI: 10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00026

Abstract

Based on the long-term snow depth dataset of China (from 1979 to 2016), the distribution and variation characteristics of snow depth and snow days on the Qinghai-Tibetan Plateau (QTP) are analyzed. This study divides the snow cover period into three stages (accumulation, peak and melt). Combined with ERA-Interim monthly average reanalysis data, the relationships between snow cover and surface heat conditions (air, surface and soil temperature) and energy transport (surface net short-wave and net long-wave radiation, sensible and latent heat flux) in the TP are analyzed. The study preliminary discusses the role of snow in the QTP land surface process. The results show that:the snow (depth and days) on the QTP shows a decreasing trend during 1979-2016, but the trend in the Source Region of the Yellow River increases. The most significant decreasing trend appears in the peak snow stage (from January to February). The snow cover on the QTP plays a most important role on surface cooling, the response of deep soil temperature to the snow is hysteretic. The reduction of snow cover inhibits the upward heat transfer of soil, which is not conducive to the formation of frozen soil. The QTP snow cover shows a negative correlation with the sensible heat flux and also the surface heat flux. The negative correlation between snow cover and latent heat flux is weaker than that between snow cover and sensible heat flux. Due to the relatively large bias between QTP snows depth from ERA-Interim and the remote sensing data used in this study (including spatial distribution, climate tendency rate, inter-annual variability and absolute size, etc.), the snow cover shows a low relevant to the surface thermal condition and the surface heat flux. It is necessary to make a further discussion by the land surface model simulation.

Key words： Qinghai-Tibetan Plat; snow depth; snow days; land surface process; heat transport

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