郝祥云, 朱仲元, 宋海清,2, 席小康

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木建筑工程學(xué)院, 呼和浩特 010018; 2.內(nèi)蒙古自治區(qū)生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象中心, 呼和浩特 010051)

錫林河流域積雪時空特征及其對徑流的影響

郝祥云1, 朱仲元1, 宋海清1,2, 席小康1

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木建筑工程學(xué)院, 呼和浩特 010018; 2.內(nèi)蒙古自治區(qū)生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象中心, 呼和浩特 010051)

寒旱區(qū)草原流域地表水資源極為匱乏，融雪徑流是寒旱區(qū)草原流域重要的水源，冰雪融化對河川徑流有著十分顯著的影響。利用錫林河流域水文站2000—2013年逐日徑流數(shù)據(jù)、錫林浩特氣象站2000—2015年逐日平均氣溫、降雨、雪深數(shù)據(jù)及MOD10A2積雪產(chǎn)品數(shù)據(jù)，分析了錫林河流域積雪面積、雪深年際變化特征，氣象因子與積雪面積、雪深之間的相關(guān)性，以及徑流的影響因素。結(jié)果表明：研究區(qū)積雪面積、雪深年內(nèi)變化呈單峰型，冬季積雪面積、雪深均達(dá)到最大值，春秋次之，夏季最小。在年際變化上，積雪面積、雪深總體呈現(xiàn)增加趨勢，其中冬季的積雪面積呈顯著性增加。通過研究區(qū)氣象因子與積雪的相關(guān)性表明，在積雪期，氣溫、風(fēng)速和日照時數(shù)是影響雪深和積雪面積的主要因素，而在融雪期，氣溫與降水是影響雪深和積雪面積的主要因素。對徑流影響因素的分析可得，氣溫對徑流的影響最大，并且積雪面積、雪深與徑流之間也存在很強(qiáng)的相關(guān)性，說明積雪的變化也會對徑流產(chǎn)生影響。研究積雪動態(tài)變化及其對徑流的影響對寒旱區(qū)草原流域水資源管理、農(nóng)牧業(yè)發(fā)展和災(zāi)害防御具有重要的現(xiàn)實意義。

積雪面積; 時空變化; MOD10A2; 徑流

積雪作為地球冰凍圈中覆蓋面積最大、季節(jié)和年際變化最顯著的組成部分，對地球氣候起著十分重要的調(diào)節(jié)作用[1]。由于積雪具有高反射率、不良熱傳導(dǎo)等特性，所以積雪的變化會對全球地區(qū)地表能量產(chǎn)生影響[2]。積雪的時空變化信息是山區(qū)與季節(jié)性積雪區(qū)水文、氣象模型的重要輸入因子[3]，它不僅可以作為流域融雪徑流預(yù)報模型的輸入?yún)?shù)，也可以作為區(qū)域性積雪對氣候反饋的研究依據(jù)[4]。在季節(jié)性積雪覆蓋地區(qū)，積雪對氣候有著顯著的效應(yīng)，可作為“短期氣候預(yù)測的信號”[5-6]。同時，季節(jié)性積雪融水還是我國西北干旱地區(qū)極其重要的水資源補(bǔ)給方式[7]。但由積雪引起的雪災(zāi)、融雪性洪水等災(zāi)害的發(fā)生，又會給牧區(qū)生活、農(nóng)牧生產(chǎn)帶來嚴(yán)重后果。現(xiàn)如今，積雪的分布特征及其隨時間的變化已越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。如希爽等[8]利用1961—2012年中國1 400個站點逐日積雪增量、積雪日數(shù)資料，發(fā)現(xiàn)東北和內(nèi)蒙古東北部地區(qū)積雪量有顯著增加趨勢，積雪日數(shù)的變化趨勢均不顯著。黨素珍等[9]利用黑河流域上游1960—2011年降水、氣溫數(shù)據(jù)及MODIS積雪產(chǎn)品數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)黑河流域上游積雪面積年內(nèi)分布呈雙峰型，近10 a積雪面積呈微弱上升趨勢。并且發(fā)現(xiàn)積雪面積與氣溫和降水之間存在顯著的相關(guān)性。韓蘭英等[10]利用EOS/MODIS，NOAA資料以及氣象資料對祁連山積雪面積時間、空間分布及其對氣候的響應(yīng)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)祁連山東段以及中段積雪面積有減少趨勢，且祁連山中部雪線高度對降水和氣溫變化有明顯響應(yīng)。而陸智等[11]在對新疆北部地區(qū)的融雪洪水的研究中也指出：積雪深度和積雪面積受氣候變化影響，若能找出融雪洪水發(fā)生的前期氣候特征，可有效預(yù)測預(yù)報融雪洪水。因此，對積雪分布及特征進(jìn)行研究十分有必要，這對于水資源利用與保護(hù)、防洪減災(zāi)、大氣環(huán)流分析以及應(yīng)對氣候變化等具有重要的意義[12]。

本文研究的錫林河流域?qū)儆谖覈湫偷募竟?jié)性積雪區(qū)，冬季積雪的累積和春季積雪的消融是該流域重要的水文過程。目前，錫林河水庫下游的流域已基本斷流，上游徑流的主要補(bǔ)給來源為降雨補(bǔ)給和春季的融雪補(bǔ)給[13]。經(jīng)統(tǒng)計，錫林河流域春季融雪對徑流的補(bǔ)給量占全年徑流量的30%以上，錫林河水資源儲量與積雪要素(積雪面積、雪深等)之間存在著密切的聯(lián)系。因此，對錫林河流域積雪要素的研究顯得尤為重要。基于此，本文重點研究錫林河流域水庫上游積雪面積、雪深的年際變化特征以及與氣象因子之間的關(guān)系，揭示積雪要素(積雪面積、雪深)，氣象因子對錫林河流域徑流的影響。

1 資料處理與分析方法

1.1 研究區(qū)概況

錫林河發(fā)源于赤峰市克什克騰旗敖侖諾爾和呼倫諾爾，是內(nèi)蒙古東部高原主要的內(nèi)陸河。流域位于116°02′—117°12′E， 43°26′—44°08′N。本文研究區(qū)位于錫林浩特水文站控制的錫林河上游區(qū)域，控制流域面積達(dá)3 852 km2。由于錫林河流域具有特殊的季節(jié)性和地理性特點，降水和融雪水成為該地區(qū)水資源的主要來源[13]。氣候特征主要表現(xiàn)為晝夜溫差大，蒸發(fā)量大。流域多年平均徑流深為137.4 mm，常有春汛(融雪水)發(fā)生。4月份徑流量占全年總徑流量的33.62%，6—8月份占全年總徑流量的33.26%。

1.2 資料選取

錫林河流域內(nèi)氣象站點分布較少，流域內(nèi)僅有錫林浩特水文站和錫林浩特氣象站。本文選取錫林浩特水文站2000—2013年逐日平均徑流數(shù)據(jù)；錫林浩特氣象站2000—2015年逐日平均氣溫、降雨、雪深數(shù)據(jù)。氣象資料數(shù)據(jù)來源于中國氣象數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)(http:∥cdc.cma.gov.cn)；本文所用的積雪面積數(shù)據(jù)是從美國冰雪數(shù)據(jù)中心網(wǎng)站下載的經(jīng)8 d合成的MOD10A2積雪產(chǎn)品數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)集空間分辨率為500 m。MODIS反演積雪的方法是根據(jù)冰雪的波譜特性，利用歸一化積雪指數(shù)(NDSI)和近紅外通道(波段2)的反射率兩個判別標(biāo)準(zhǔn)生成每天的積雪數(shù)據(jù)[14-15]，本文的研究時段為2000—2015年。

1.3 多元逐步回歸分析模型

多元逐步回歸分析是指有兩個或兩個以上的自變量或者至少有1個非線性解釋變量的回歸分析，分析模型的表達(dá)式為[16]

Y=β0+β1X1+β2X2+，…，+βKXK

(1)

式中：β0為回歸常數(shù)；β1為自變量1的偏回歸系數(shù)；βk為自變量k的偏回歸系數(shù)；k為自變量的數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 錫林河流域積雪時空分布特征

圖1為2015年1—12月錫林河流域上游平均積雪覆蓋空間分布情況。由圖1可以看出，MOD10A2產(chǎn)品對錫林河流域上游積雪時空分布特征在季節(jié)變化上的描述是合理的。在季節(jié)上，積雪覆蓋比例冬季最大，在1月份研究區(qū)基本全部被積雪所覆蓋。隨著春季的到來積雪開始融化，積雪覆蓋比例隨之減少，并在夏季的7月、8月全部融化。隨著秋季的到來，部分區(qū)域有降雪過程，積雪面積開始逐漸增多，最后在冬季恢復(fù)到較高水平。2000—2015年期間，流域最大積雪覆蓋率范圍為94.22%～100%，出現(xiàn)時間多在11月或12月。多年最大積雪覆蓋率平均值為98.87%，波動較為平緩。

圖12015年1-12月錫林河流域上游積雪覆蓋變化

2.2.1 積雪覆蓋年內(nèi)變化 將2000—2015年16 a內(nèi)每月最大積雪覆蓋面積作為當(dāng)月的積雪面積，得到錫林河流域上游積雪面積年內(nèi)變化特征，見圖2。由于錫林河流域?qū)儆诘湫偷募竟?jié)性積雪區(qū)，冬季是流域降雪積累的主要時期，而夏季積雪則全部消融。所以冬季3個月研究區(qū)積雪面積均達(dá)到3 000 km2以上，其中12月積雪覆蓋面積最大，達(dá)到3 368.55 km2，此時流域最大覆蓋率為92.99%，幾乎全部覆蓋。而其他月份如11月和3月，積雪面積為2 688.23 km2，2 299.47 km2。5—9月份積雪面積均小于50 km2。年內(nèi)積雪具體過程為：每年10月份開始建立積雪，10月到11月份積雪迅速增加，出現(xiàn)明顯的上升趨勢，到12月下旬，1月上旬達(dá)到峰值。進(jìn)入2月份，積雪面積開始減少，從3月份以后積雪開始融化，積雪面積迅速減少，到7月下旬，8月上旬，積雪全部消融，面積為零。

2.2.2 積雪覆蓋年際變化 選取一年內(nèi)最大的積雪覆蓋面積作為年積雪覆蓋面積，得到錫林河流域上游積雪覆蓋面積年際變化圖(圖3)，近15 a來，積雪平均覆蓋面積為3.58×103km2，總體呈極顯著增加趨勢(p<0.01)。其中2003—2008年、2012—2015年積雪覆蓋面積趨于穩(wěn)定，無明顯波動。

2001年積雪面積驟然減小，達(dá)到16 a中的最小值，為3.41×103 km2。分析認(rèn)為，2000—2003年三年的年平均積雪面積變化與氣溫和降水的變化密不可分。選取錫林河2001—2015年的年平均氣溫、年降水量進(jìn)行趨勢分析，發(fā)現(xiàn)年平均氣溫減少而降水量增加。在濕而冷的季節(jié)，積雪易于形成與維持，從而積雪面積偏大；在暖而干的季節(jié)不利于積雪的形成與維持，積雪面積偏小。積雪面積變化與氣溫、降水之間的關(guān)系，在2000—2004年變現(xiàn)最為顯著。自2000年開始，隨著氣溫的增加、降水量的減少，在氣溫達(dá)到第1個峰值的同時積雪面積也減少到第1個低峰值。近50 a流域氣溫的下降、降水的增加與流域積雪面積的增加趨勢保持一致。

圖2研究區(qū)各月積雪覆蓋面積、雪深變化趨勢

錫林河流域積雪面積變化隨季節(jié)更替具有明顯的變化特征。選取2000—2015年每年、每季積雪覆蓋的最大面積最為該年、該季的積雪面積，得到研究區(qū)春(3—5月)，秋(9—11月)，冬(12月—翌年2月)季積雪覆蓋面積的年際變化趨勢(圖4)。由圖4可以看出，秋季積雪面積呈線性減小，而春、冬季積雪面積均呈增加趨勢。其中春、秋季增加或減小趨勢變化不顯著(p>0.05)，但積雪面積年際震蕩幅度較大，各季節(jié)在不同年份均存在明顯的突變點。冬季積雪面積增加趨勢較為顯著(p<0.05)，年際震蕩幅度相對平穩(wěn)，只有2000年開始到2004年積雪面積有明顯增加趨勢，接下來近10 a積雪面積一直保持平穩(wěn)的增加狀態(tài)。

圖3研究區(qū)積雪面積、降水和氣溫年際變化趨勢

圖4研究區(qū)春、秋、冬季積雪覆蓋面積變化趨勢

2.2.3 積雪要素時間變化 通過錫林浩特氣象站2001—2015年逐月雪深資料，分析計算錫林河域流域上游積雪期(上一年10月至當(dāng)年4月)雪深年際變化特征，見圖5。結(jié)果表明，錫林浩特站近15 a積雪期年平均雪深為2.59 cm，其中2002年最小(0.14 cm)，2013年最大(9.61 cm)。2003—2008年的雪深變化相對穩(wěn)定，介于1.13～2.05 cm，從2010年雪深開始增加，到2013年達(dá)到峰值，年最大雪深可達(dá)20 cm。就年際變化而言，積雪覆蓋面積的年際變化不大，呈穩(wěn)定的增加趨勢，而雪深年際變化波動較為明顯，這是由于近10 a錫林河流域積雪面積覆蓋率達(dá)90%以上，幾乎全流域覆蓋，逐年變化相對穩(wěn)定。而雪深度還受到降雪量、氣溫等因素影響，故雪深逐年變化趨勢顯著性大于積雪覆蓋面積變化的顯著性。從圖2可以看出，錫林河流域雪深年內(nèi)分布同積雪覆蓋面積均呈單峰值特征，雪深從10月份開始出現(xiàn)并持續(xù)增加，到1月份達(dá)到最大值，然后逐漸下降，到3月份進(jìn)入融雪期，4月份積雪完全消融，達(dá)到最小值。雪深的季節(jié)變化特點明顯，通過分析2000—2015年錫林浩特站春(3—5月)，夏(6—8月)，秋(9—11月)，冬(12月—翌年2月)四季雪深變化趨勢得出，冬季最大(5.34 cm)，春秋季次之(分別為0.29 cm，0.79 cm)。積雪從秋季開始積累，冬季達(dá)到最大，春季開始融化，夏季完全消融。將四季平均雪深分別與年平均雪深進(jìn)行了相關(guān)分析，其中，冬季雪深的變化對年平均雪深貢獻(xiàn)最大，二者相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.968，通過了0.01顯著性檢驗，其次是春季和秋季(相關(guān)系數(shù)分別為0.590，0.495)，由此可見，冬季雪深的變化特征主導(dǎo)了全年積雪深度的變化情況。

2.2 積雪與氣候因素的統(tǒng)計分析

將2000—2015年積雪期(上一年10月至當(dāng)年4月)與融雪期(3月至4月)氣溫、降水、平均風(fēng)速、日照時速分別與同期雪深、積雪覆蓋面積進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見表1。雪深與氣溫、平均風(fēng)速、日照時速在整個積雪、融雪期均呈負(fù)相關(guān)，其中雪深與氣溫呈極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)通過0.01顯著性水平的檢驗。這說明，氣溫是影響雪深的一個重要因素，氣溫越低，越有利于積雪的積累，從而積雪深度越大。在積雪期，雪深與氣溫、平均風(fēng)速、日照時數(shù)的相關(guān)系數(shù)均通過0.01顯著性水平。說明除氣溫外，積雪期風(fēng)速和日照時數(shù)都是影響雪深的重要因素。風(fēng)速越小、日照時數(shù)越短，積雪雪深越大。降水量在融雪期與雪深的相關(guān)系數(shù)要高于在積雪期，且融雪期降水量與雪深的相關(guān)系數(shù)通過0.01顯著性水平。主要是由于在春季，積雪深度更加依賴于降雪量，而降雪量是降水量的重要組成部分，故二者有很好的相關(guān)性。分析說明，融雪期影響雪深的主要因素是氣溫和降水。

圖5錫林浩特站積雪期雪深年際變化趨勢

在整個積雪期與融雪期，氣溫與積雪面積均呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，即氣溫低時，有利于積雪的積累與保持，積雪面積較大，而氣溫高時，積雪面積較小。尤其是在積雪期，二者相關(guān)系數(shù)高于融雪期。降水量與雪深之間的相關(guān)關(guān)系在不同時期存在很大差異。在積雪期，積雪面積與降水量呈負(fù)相關(guān)，在融雪期二者呈正相關(guān)關(guān)系，且通過了0.01顯著性水平。積雪期的平均風(fēng)速、日照時數(shù)與積雪面積均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，通過0.01顯著性水平。由上面的分析可知，在積雪期，積雪面積主要受氣溫、日照時數(shù)、平均風(fēng)速的影響，并且氣溫越低、日照時數(shù)越短、平均風(fēng)速越小積雪面積越大。在融雪期，積雪面積主要受氣溫和降水的影響，降水量越大、氣溫越低，積雪面積也越大。這是由于，降水在較低的氣溫條件下是以降雪的形式存在，有利于積雪的增加。在每個時期氣溫與積雪面積、雪深的相關(guān)性絕對值均大于同一時期其他氣候因素與積雪面積、雪深的相關(guān)性絕對值，由此可見相比降水、平均風(fēng)速、日照時數(shù)，積雪覆蓋面積、雪深對氣溫的變化更加敏感，且積雪面積對氣溫的敏感性要大于雪深對氣溫的敏感性，氣溫是錫林河流域積雪發(fā)生變化得主要影響因素。

表1 錫林河流域雪深、積雪面積與氣象因子的相關(guān)關(guān)系

注：**相關(guān)系數(shù)通過0.01水平檢驗；*相關(guān)系數(shù)通過0.05水平檢驗，下同。

2.3 氣象因子-積雪-徑流的關(guān)系

選取2000—2013年錫林河水文站徑流月數(shù)據(jù)分別與同期積雪面積、雪深月數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析可得，在積雪期，徑流與雪深、積雪面積的相關(guān)系數(shù)分別為-0.302(p<0.01)，-0.554(p<0.01)，在融雪期，徑流與雪深、積雪面積的相關(guān)系數(shù)分別為-0.403(p<0.01)、-0.635(p<0.01)，說明徑流與雪深、積雪面積均為負(fù)相關(guān)，且相關(guān)性顯著，也就是說積雪開始消融時，雪深、積雪面積減小，融雪大量補(bǔ)給徑流，導(dǎo)致徑流量的增加，所以在每年4月份，錫林河流域全年三成以上的徑流來源于融雪水。另一方面，從相關(guān)程度來看，錫林河水文站徑流量的變化與積雪面積的相關(guān)程度大于雪深，即積雪面積的變化更能引起徑流量的變化。

通過以上分析可知，氣象因子不僅對積雪面積、雪深有影響，還會對徑流產(chǎn)生影響，并且會通過影響積雪的面積、深度而間接影響徑流。為了更好的揭示氣象因子、積雪對徑流的影響，在相關(guān)分析的基礎(chǔ)上，選取2000—2013年氣象因子(氣溫、降水、平均風(fēng)速、日照時數(shù))，積雪面積，雪深的月數(shù)據(jù)與同期徑流的月數(shù)據(jù)進(jìn)行逐步多元回歸分析(表2)。逐步回歸基本步驟為：逐個引入可供選擇的變量并進(jìn)行檢驗，剔除變化不顯著的變量，最終得到最優(yōu)回歸方程。

表2 徑流的多元線性回歸擬合結(jié)果

積雪期、融雪期的回歸結(jié)果表明：錫林河流域融雪期主要發(fā)生在春季的4月份，在融雪期，氣溫是影響徑流的最大因素。這是由于春季融雪水是河流補(bǔ)給的重要來源，而融雪期間氣溫則是影響融雪時間、速度的決定因素。在融雪期，伴隨著氣溫的升高，地表大量積雪開始融化，但此時土壤層中依然處于凍結(jié)狀態(tài)，會阻止融雪水的下滲，導(dǎo)致大量融雪水匯入河流，形成春汛。所以說融雪期的氣溫是影響融雪徑流時間、徑流量的重要因素。本文將上一年10月到來年4月作為積雪期，即積雪期主要發(fā)生在秋季、冬季以及春季。由于錫林河流域每年冬季(12月到次年2月)河水封凍，徑流量幾乎為零，氣象因子及積雪的變化不會對冬季徑流產(chǎn)生很大影響，所以，積雪期徑流的變化主要發(fā)生在秋季和春季。在積雪期，風(fēng)速、平均氣溫對徑流的影響最大，而且積雪期風(fēng)速對于徑流的影響要高于積雪期氣溫對徑流的影響。對于積雪期風(fēng)速而言，風(fēng)速越大，越不利于降雪的積累，從而促使降雪及時融化補(bǔ)給徑流，使徑流量增加?？傮w來看，無論是在積雪期還是融雪期，對錫林河流域徑流影響最大的因素是氣溫，并且積雪面積、雪深也會由于受到風(fēng)速、氣溫等的影響發(fā)生變化，從而對徑流產(chǎn)生影響。這一結(jié)論與前人的研究結(jié)論基本保持一致。李倩等[6]在對開都河流域徑流影響因素分析中表明，在春秋季，氣溫、積雪面積對徑流影響最大，而降水量在夏季與徑流最相關(guān)。王鵬等[17]在定量分析積雪面積、氣溫與KM河流域融雪徑流的關(guān)系時指出，在5—8月，徑流與氣溫具有較好的同步性，氣溫升高，積雪開始融化，徑流持續(xù)增加，反之則減少。劉艷等[18]在分析瑪納斯河流域融雪徑流特征及其與積雪—?dú)鉁亍涤甑年P(guān)系中也表明：與降雨相比，融雪期徑流量與同期氣溫、流域積雪面積間具有更密切的相關(guān)性。且春季徑流量的大小主要取決于春季山區(qū)氣溫的回升率。由此可見，以冰雪融水為主要補(bǔ)給源的流域，氣溫在春季融雪徑流過程中的作用十分重要，直接控制著融雪過程。因此要想有效的做到防洪減災(zāi)，防洪部門要特別警惕春季氣溫的急劇上升。

3 結(jié) 論

(1) 研究區(qū)積雪面積年內(nèi)變化呈單峰型。具體表現(xiàn)為：積雪從每年10月份開始建立，冬季達(dá)到最大值，之后從3月份開始融化，積雪迅速減少，到7月下旬，8月上旬，積雪面積達(dá)到最低值。其中積雪面積最大可達(dá)3 368.55 km2，此時研究區(qū)最大覆蓋率為92.99%，幾乎全部覆蓋；而雪深具體同樣的變化特征，冬季最大，春秋季次之，夏季完全消融。從年際變化上看，積雪覆蓋面積與雪深均呈增加趨勢，從季節(jié)來看，四季中除秋季積雪面積呈線性減小外，春、夏、冬三季積雪面積均呈增加趨勢。

(2) 對研究區(qū)積雪面積、雪深與氣象因子(平均溫度、降水、平均風(fēng)速、日照時數(shù))的相關(guān)性表明，在積雪期，氣溫、風(fēng)速和日照時數(shù)是影響雪深和積雪面積變化的主要因素，而在融雪期，氣溫與降水是影響雪深和積雪面積的主要因素?？傮w來看，相比降水、平均風(fēng)速、日照時數(shù)，在每個時期，氣溫與積雪面積、雪深的相關(guān)性更大，由此可見，氣溫是錫林河流域積雪發(fā)生變化得主要影響因素。

(3) 通過分析研究區(qū)徑流與積雪面積、雪深的相關(guān)性可得，徑流與雪深、積雪面積在積雪期和融雪期均為負(fù)相關(guān)，且相關(guān)性為極顯著。進(jìn)一步通過多元逐步回歸分析發(fā)現(xiàn)，在錫林河流域，氣溫是影響徑流的最大因素，并且積雪面積、雪深也會由于受到風(fēng)速、氣溫等的影響發(fā)生變化，從而對徑流產(chǎn)生影響。

融雪水是寒旱區(qū)草原型流域極為重要的水源，研究積雪的時空分布特征對錫林河流域合理規(guī)劃、利用水資源具有重要意義。本文僅結(jié)合遙感數(shù)據(jù)和錫林浩特氣象站雪深數(shù)據(jù)對錫林河流域水庫上游積雪時空分布特征進(jìn)行了分析，并沒有結(jié)合其他輔助資料，而且時間尺度較短。如何提取高分辨率積雪參數(shù)來分析較長尺度的積雪時空分布特征，還需進(jìn)一步研究。

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TemporalandSpatialVariationsofSnowCoverandItsImpactonRunoffinXilinRiverBasin

HAO Xiangyun1, ZHU Zhongyuan1, SONG Haiqing1,2, XI Xiaokang1

(1.CollegeofHydranlicsandCivilEngineering,InnerMongoliaAgricultural,Hohhot010018,China; 2.InnerMongoliaAutonomousRegionCenterforEcologyandAgrometeorology,Hohhot010051,China)

The snowmelt runoff is an important water resource in the steppe basin in the cold and arid region. The melting of snow and ice has a significant influence on the runoff. We used daily runoff data from 2000 to 2013 for hydrological stations in the Xilin River Basin, average daily temperature, rainfall, snow depth data in Xilinhot Meteorological Station from 2000 to 2015 and MOD10A2 snow product data, to analyze the characteristics of snow cover and snow depth in the Xilin River Basin, the correlation between meteorological factors and snow cover, snow depth, and the influencing factors of runoff. The results show that the snow cover area and snow depth in the study area are single peaks, in winter, snow cover and snow depth all reached the maximum, followed by spring and autumn and minimum in summer. With respect to the interannual changes, the snow area, snow depth showed an overall increasing trend, in which the snow cover area of winter increased significantly. The correlation between the meteorological factors and snow cover in the study area shows that the main factors affecting the snow depth and snow cover are the temperature, wind speed and sunshine duration during the snow cover, in the snowmelt period, the temperature and precipitation are the main factors affecting snow depth and snow cover. The influence of air temperature on runoff is the most significant, and there is also a strong correlation between snow cover, snow depth and runoff, which indicates that the change of snow cover also affects the runoff. It is of great significance to study the dynamic change of snow cover and its influence on the runoff in the grassland drainage area of the cold and arid region, water resources management, agriculture and animal husbandry development and disaster prevention.

snowfall; spatial-temporal variation; MOD10A2; runoff

P343.1

A

1005-3409(2017)06-0360-06

2016-11-18

2017-01-02

國家自然科學(xué)基金(51669018);國家自然科學(xué)基金(51269014);內(nèi)蒙古自治區(qū)科技重大計劃項目—草原型流域資助項目

郝祥云(1992—),女,碩士研究生,主要從事典型草原生態(tài)水文研究。E-mail:741331703@qq.com

朱仲元(1956—),男,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事水文水資源與天然植被需水方面研究。E-mail:nmgzzy@tom.com