8年北半球积雪时空变化.PDF

第25卷 第6期 大 气 科 学 25,No.6 2001年 11月 ChineseJournalofAtmosphericSciences NVool,.2001 1988.1998年北半球积雪时空变化 特征分析 ‘ 杨修群 张琳娜 “ 南〔京大学大气科学系，南京 210093) 摘 要 利用NOAA提供的北半球近 10年 (1988-1998)逐周雪盖观测资料，通过引入 年或季节累积雪盖周数作为对雪量累积清况的定量衡量 ‘对北半球雪盖变化时空特征进行了 分析 结果表明二近 10年来，北半球积雪年际变化的关键区位于青藏高原，蒙古高原，欧 洲阿尔卑斯山脉及北美中西部。其中青裁高原是北半球积雪异常变化最强烈的区域 青藏高 原和欧亚大陆其他地区积雪变化的关联表现为两种不同的时空变化型.第一种型表现为青藏 高原地区和其他地区 (如欧洲、俄罗斯远东地区)积雪的同位相趋势性增多;第二种型表现 为青我高原地区和中亚地区积雪变化同位相，而和蒙古高原一我国东北地区积雪变化反位相 的年际振荡 关钮词:积雪，北半球;青藏高原 引言 冰雪圈是气候系统中较为活跃的成员，对区域乃至全球气候的形成及异常的维持与 发展起着重要作用 冰雪覆盖分为冰盖和雪盖，其中雪盖对气候的影响表现为两方 澎!:一是反照率效应，二是积雪一水分效应。研究表明12[1.春季在低纬地区尤其是青藏 高原 反照率的影响是主要的;相对而言.夏季中高纬度地区积雪一水分效应是主要 的 由于雪盖对大气总是起冷却作用，因此它可以延缓季节的转换 已有一些研究分析了北半球雪盖变化的时空特征，例如，Maston等[3?]分析了 1967-1981年间北半球冬季雪盖面积的年际变化特点;李培基[51分析了工951-1980年 我国雪量的变化特征;Groisman等6[[1利用1972-1992年雪盖资料分析指出，北半球积 雪范围有全球性的向高纬撤退的趋势;翟盘茂和周琴芳]，[使用类似的资料分析指出，20 世纪70年代雪盖范围明显扩张，而20世纪80年代雪盖范围正逐步收缩。 上述研究大多使用的是20世纪80年代及其以前的资料，对近 10年来积雪变化的 分析还很少。但从全球气候变化特征来看，近10年来气候变化具有新的特点，例如， 全球背景增暖显著，ElNina事件频繁发生等 另外，过去对积雪的研究主要集中在高 纬区域，对位于较低纬度的青藏高原雪盖及其和高纬度大范围雪盖之间的关系没有足够 的重视 本文分析将特别考虑包括青藏高原在内的北半球雪盖变化的时空分布，并使用 2000-0 7-0 3收到、2001-06-07收到三改稿 国家重点基础研究发展规划项 目G1998040900第一部分资助 ，.现在北京市气象局工作 758 大 气 科 学 25卷 近 10年来的观测资料 相对于前人研究使用的数据、本文数据具有年代独立性.从而 使得本文结果具有与以前年代结果的可比较性 同时。本文将引人’累‘积雪盖周数’’的概 念来描述雪盖的累积效应 2 资料和累积雪盖周数 本文使用的北半球积雪数据资料由美国NOAA的国家环境卫星数据及信息服务 (NESDIS)和国家环境预报中』自(NCEP)提供，它是近 11年 (1988-1998)北半球 2x20经纬网格点上的逐周积雪资料.数值以1和0标记 (网格点有雪的值为1，无雪 则为0) 其中 除1992年为53周、1998年为50周外，其余年份皆为52周 雪盖是瞬时天气出现降雪后形成的 但其对大气的影响却是缓慢的.雪面一反照率 正反馈机制使得雪盖 一般不会快速融化，而雪盖缓慢融化增湿土壤的水分效应又具有明 显的持续性，因此，雪盖的气候效应与降雪的累积情况有很大关系 为了定量衡量雪盖的累积情况，在每一个格点上定义了两种指数，即年累积雪盖周 数和季节累积雪盖周数。年 (或季节)累积雪盖周数是指一个积雪年 (或季节)内有雪 盖的总周数 一个积雪年并不是通常的日历年，而是一个包括降雪、积雪、融雪