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揭示中亚天山的积雪物候变化规律

        作为冰冻圈的重要成员和全球水循环的重要组成部分,积雪在控制能量循环、全球水循环、物质循环等方面扮演着重要角色,并进而可对区域和全球气候产生影响。同时,平均来看,超过1/3的全球灌溉用水和超过1/6的全球人口依赖于冰川/积雪融水。在气候变化的背景下,卫星和地表观测皆表明北半球积雪覆盖面积在近几十年显著减小。作为中亚的水塔,中亚天山的积雪融水是该区域主要河流(如塔里木河、阿姆河、伊犁河)的重要补给来源。在过去的半个世纪,该区域的增温速率高于全球和北半球的增温速率。这一背景下,大量研究发现中亚天山积雪面积减少、雪线上升。然而,很少的研究关注中亚天山的积雪物候(积雪天数[SCD]、积雪开始时间[SOD]和积雪结束时间[SED])对气候和海拔的响应。
        为了调查气候变化背景下的中亚积雪物候变化,荒漠与绿洲生态国家重点实验室陈亚宁研究员团队基于MODIS数据对水文年2002/03–2017/18的积雪物候的时空变化进行了分析,并调查了气候和海拔对积雪物候的影响。
        研究表明:(1)中亚天山的SCD、SOD和SED的平均时间分别为113.9 (±8.6), 331.2 (±4.5),和 81.1 (±6.0);空间上,SCD、SOD和SED总体上呈现从东南到西北增多、较早和较晚的趋势;趋势上,SCD、SOD和SED在这16年的变化分别为0.31 d/y(p > 0.05), −0.25 d/a (p > 0.05) 和 −0.001 d/a (p > 0.05)(2)SCD, SOD和SED 随海拔的梯度变化分别为 6.0, −2.55和3.44 d/100 m;高低海拔的积雪物候的变化相反: 1500米以下, SCD呈减少趋势,SOD滞后,1500米以上与此相反;相较于南坡,北坡的SCD较长,SOD较早,SED较晚,同时,SCD在北坡的增加速率也大于南坡(3)与降水相比,温度是主导中亚天山积雪物候变化的主要原因。近16年的SCD增加主要受到秋季温度的降低影响,而秋季温度的减少可能与北极系统和太平洋变冷的影响有关。
        研究成果以“Climate and topographic controls on snow phenology dynamics in the Tienshan Mountains, Central Asia”为题发表在Atmospheric Research期刊上。文章链接如下:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169809519302169?dgcid=author



Climatological annual-mean and changes of duration (a, b), start (d, e), and melt (g, h) of snow cover over the Tienshan Mountains in 2002/03–2017/18 are also shown, as are the significance levels denoted by (c), (f) and (i).


 
 

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