Physical Characteristics and the analysis about influencing factors of seasonal snow cover in the Western Tianshan ountains, China

在全球变暖的背景下，冰冻圈的变化和预测研究受到科学界的广泛关注。积雪是冰冻圈中最活跃的组成部分，为了使积雪水资源得到合理的开发和利用，必须了解积雪资源总量、时空分布特征及其积雪物理特性。本文利用Snow Fork 雪特性分析仪所采集的雪密度、含水率及上海精创单、双通道温湿度记录仪记录的雪层温度数据，积雪站常规气象资料等，结合统计分析方法，分析了不同积雪时期积雪物理特性的时空分布特征及其与气象要素的相关关系。主要研究结果如下：1）一次降雪过程后，新雪层厚度迅速减小，非稳定积雪期的沉陷速率大于积雪稳定期。2）整个冬半年积雪剖面各层温度基本为负值，雪温变化的振幅由雪面向下逐渐减小，积雪深层温度的波峰（谷）值滞后于积雪表层温度极值一至两天。湿雪冷中心出现时间早于干雪，暖中心出现时间晚于干雪。3）积雪体积含水率随时间呈指数增长。稳定期积雪日平均体积含水率的垂直廓线随积雪深度变化呈单峰曲线；非稳定积雪期全层平均体积含水率与测量时刻前两小时雪层温度显著正相关。含水率在稳定期出现在深厚雪层中，而在非稳定期出现在浅薄雪层中。4）积雪全层平均雪密度和新雪密度随时间逐渐增大。非稳定积雪期的压实速率是积雪稳定期的3 倍。观测期间，雪密度的垂直廓线为中部大、积雪表层和底部小的特征。5）由于水泥路面对热量和水分的阻挡作用，草地的保温作用，森林对降雪截留的作用以及地理位置造成的差别等致使积雪物理特性的变化和积雪发育过程的对比讨论较为复杂。6）积雪含水率随雪密度的增加呈指数增长。积雪体积含水率和积雪密度与雪层温度呈极显著正相关。大气湿度与雪表面温度呈极显著负相关。雪层温度、积雪体积含水率和雪密度与气温和净辐射呈极显著正相关