利用被动微波探测青海湖湖冰物候变化特征
2021-04-07汪关信张廷军李晓东何灼伦李宇星
汪关信,张廷军,2,李晓东,3,何灼伦,李宇星
(1.兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室,甘肃兰州730000;2.中国高校极地联合研究中心,北京100875;3.青海省气象科学研究所,青海西宁810001;4.青海省水文水资源勘测局,青海西宁810001)
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湖泊作为全球水文系统的重要组成部分,不仅影响局地生态系统状况,而且关乎人类活动的诸多方面[1-2],在中纬度地区,秋冬季节形成于湖泊之上的湖冰隔绝了大气和水体之间的能量、气体和物质交换[3-5],不仅对区域气候变化造成影响,同时也可以反映当地乃至全球的气候变化,是气候变化的敏感因子[6-9]。在湖冰研究中,湖冰物候(冻结-封冻-消融-完全消融)是湖冰冻融的重要过程和参数,和区域气候特征之间有着较强的联系,可作为反映局部和全球气候变化的指标[7-10]。全球气候变暖对湖冰物候产生了巨大的影响,主要体现在封冻日期推迟和消融日期提前而导致封冻期天数减少的变化趋势[11-14]。Magnuson等[7]根据野外实地观测数据研究发现,在1846—1995年间,北半球湖冰冻结日期推迟速率为5.8 d·(100 a)-1,消融日期提前速率为6.5 d·(100 a)-1;Benson等[15]同样借助野外湖冰物候观测数据研究了北半球75个湖泊最近150年(1855—2005年)湖冰物候变化特征,结果表明,冻结期每10年减少0.7~4.3 d,并且冻结期变化和极端天气事件联系紧密;Du等[16]根据AMSR-E 36.5 GHz被动微波亮温,利用滑动t检验的方法检索了北半球71个湖泊湖冰物候变化状况,其中60.6%的湖泊表现出冻结期缩短的趋势,并且表现出明显的纬度地带性,在高纬度(>60°N)地区,81%的湖泊显示出冻结期缩短的趋势,在中纬度(≤50° N)地区,仅有45%呈现出类似的趋势;……
