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新疆生地所在高亞洲長時間積雪變化研究中獲進展

  高亞洲,指亞洲中部以青藏高原為中心的高海拔區域,大致包括喜馬拉雅山、念青唐古拉山、昆侖山、喀喇昆侖山、天山等山系,空間跨度25°N- 46°N, 64°E-106°E,被稱為地球的“第三極”和“亞洲水塔”,是除極地區域積雪和冰川最為豐富的區域。積雪是高亞洲地區冰凍圈的重要組分,其變化直接影響該地區的水量平衡和能量平衡。IPCC第六次評估報告指出由人類活動排放的溫室氣體毋庸置疑引起了全球變暖,近幾十年高亞洲地區的平均升溫速率約是中國乃至全球同期平均升溫速率的2倍。積雪對升溫敏感,常作為氣候變化的指示劑。識別高亞洲地區雪覆蓋的長期變化,對預防水災害以及“第三極”地區人類的生存和社會穩定具有重要意義。 

  從較短的時間序列分析高亞洲地區的積雪變化,有時會得出與傳統論斷不一致的結論。以往基于較短時間序列的研究發現高亞洲積雪面積沒有明顯縮減,甚至積雪持續時間增加的趨勢。此外,以前的大量研究觀察到高亞洲中高海拔地區比低海拔地區升溫更快,但由于缺乏長期積雪數據,積雪變化是否存在海拔依賴性還不清楚。中國科學院新疆生態與地理研究所荒漠與綠洲生態國家重點實驗室陳亞寧研究員團隊針對上述問題,開發研制出一個長時間、高質量、每日的高亞洲積雪覆蓋范圍(HMA SCE)產品,系統研究了全球氣候變化背景下,高亞洲地區近40年來不同分區域、不同海拔地區積雪指標(SCASCP)的時空變化。獲得如下初步結果: 

  主要成果1:通過整合AVHRR CDR SR和現有的積雪產品,開發了高亞洲地區的每日無云積雪產品(即:HMA SCE產品)。HMA SCE產品覆蓋整個高亞洲地區,時間范圍為1982-2019年,空間分辨率為5公里。HMA SCE產品的準確度通過站內雪深數據進行了驗證,OA、PAUA中分別達到81.99%、84.20%76.39%。此外,通過更精細的分辨率產品(Landsat圖像和M*D10A1GL06產品)驗證,HMA SCE產品的精度也獲得了相當好的表現,可用于未來對高亞洲冰凍圈的氣候變化研究。 

  主要成果2:對積雪指標長期變化的分析表明,在1982-2018年間,高亞洲地區積雪覆蓋面積(SCA)呈現出明顯縮減趨勢(-0.56% a-1),積雪天數(SCD)縮短了15.5天,積雪開始日期(SOD)推遲了約5.6天(值得一提的是,近幾年由于秋季溫度呈變冷趨勢,SOD在天山地區呈現一定的提前),積雪結束日期(SED)提前了約10天。SCASCD)明顯減少的地區主要在青藏高原東南部,而SCASCD)在西天山等周邊地區因獨特的季節性周期而呈現輕微上升趨勢。敏感性分析結果顯示,積雪物候(SCP)對溫升的敏感性更強,溫度對SODSED的貢獻分別達到77.6%69.8%。 

  主要成果3SCD變化存在海拔依賴性,即在5000米以下,隨著海拔的升高SCD的縮短速率也隨之加大。這一現象與區域自身特點、升溫的海拔依賴性(EDW)以及增加的黑碳等因素有關。值得一提的是,在5000米以上,SCD減少趨勢變弱,這可能與5000米以上不出現EDW現象有關。 

  相關成果以The continuing shrinkage of snow cover in High Mountain Asia over the last four decades”為題發表在Science Bulletin。論文第一作者為新疆生地所李玉朋博士。該研究得到國家自然科學基金項目資助。 

  文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.scib.2022.09.012  

  數據鏈接:https://doi.org/10.57760/sciencedb.j00076.00112  

1 高亞洲積雪產品產生的流程圖 

2 高亞洲積雪物候的變化 

    

皇上在御花园入太子妃

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