Analysis of snowpack dynamics during the spring melt season for a sub‐alpine site using point measurements and numerical modeling          下载免费PDF全文

Mark S. Pleasants  Thijs J. Kelleners  Noriaki Ohara 《水文研究》2017,31(25):4568-4585

Snowpack dynamics through October 2014–June 2017 were described for a forested, sub‐alpine field site in southeastern Wyoming. Point measurements of wetness and density were combined with numerical modeling and continuous time series of snow depth, snow temperature, and snowpack outflow to identify 5 major classes of distinct snowpack conditions. Class (i) is characterized by no snowpack outflow and variable average snowpack temperature and density. Class (ii) is characterized by short durations of liquid water in the upper snowpack, snowpack outflow values of 0.0008–0.005 cm hr^?1, an increase in snowpack temperature, and average snow density between 0.25–0.35 g cm^?3. Class (iii) is characterized by a partially saturated wetness profile, snowpack outflow values of 0.005–0.25 cm hr^?1, snowpack temperature near 0 °C, and average snow density between 0.25–0.40 g cm^?3. Class (iv) is characterized by strong diurnal snowpack outflow pattern with values as high as 0.75 cm hr^?1, stable snowpack temperature near 0 °C, and stable average snow density between 0.35–0.45 g cm^?3. Class (v) occurs intermittently between Classes (ii)–(iv) and displays low snowpack outflow values between 0.0008–0.04 cm hr^?1, a slight decrease in temperature relative to the preceding class, and similar densities to the preceding class. Numerical modeling of snowpack properties with SNOWPACK using both the Storage Threshold scheme and Richards' equation was used to quantify the effect of snowpack capillarity on predictions of snowpack outflow and other snowpack properties. Results indicate that both simulations are able to predict snow depth, snow temperature, and snow density reasonably well with little difference between the 2 water transport schemes. Richards' equation more accurately simulates the timing of snowpack outflow over the Storage Threshold scheme, especially early in the melt season and at diurnal timescales.  相似文献   

An examination of snow redistribution over smooth land‐fast sea ice     

J. Iacozza  D. G. Barber 《水文研究》2010,24(7):850-865

An understanding of temporal evolution of snow on sea ice at different spatial scales is essential for improvement of snow parameterization in sea ice models. One of the problems we face, however, is that long‐term climate data are routinely available for land and not for sea ice. In this paper, we examine the temporal evolution of snow over smooth land‐fast first‐year sea ice using observational and modelled data. Changes in probability density functions indicate that depositional and drifting events control the evolution of snow distribution. Geostatistical analysis suggests that snowdrifts increased over the study period, and the orientation was related to the meteorological conditions. At the microscale, the temporal evolution of the snowdrifts was a product of infilling in the valleys between drifts. Results using two shore‐based climate reporting stations (Paulatuk and Tuktoyuktuk, NWT) suggest that on‐ice air temperature and relative humidity can be estimated using air temperature recorded at either station. Wind speed, direction and precipitation on ice cannot be accurately estimated using meteorological data from either station. The temporal evolution of snow distribution over smooth land‐fast sea ice was modelled using SnowModel and four different forcing regimes. The results from these model runs indicate a lack of agreement between observed distribution and model outputs. The reasons for these results are lack of meteorological measurements prior to the end of January, lack of spatially adequate surface topography and discrepancies between meteorological variables on land and ice. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Etude isotopique de la pluie et de la neige sur le Mont Liban: premiers résultats / Isotope study of snow and rain on Mount Lebanon: preliminary results     

《水文科学杂志》2013,58(3)

Résumé

Résumé Quelques analyses isotopiques préliminaires ont été réalisées sur les précipitations pluvio-neigeuses, sur un profil de neige et sur deux sources karstiques sur le Mont Liban. Elles confirment la variabilité saisonnière du signal atmosphérique et en particulier que l’excès en deutérium est en relation avec l’origine des masses d’air et avec les recharges de vapeur sur la Méditerranée. Elles montrent également une relative stabilité du signal isotopique du couvert neigeux, peu ou pas influencé par les phénomènes de sublimation, d’évaporation ou de fonte/regel. La participation progressive de la fonte du manteau neigeux à l’alimentation des sources karstiques est qualitativement observée.  相似文献   

Monitoring over‐winter soil water dynamics in a freezing and snow‐covered environment using a thermally insulated tensiometer     

Yukiyoshi Iwata  Tomoyoshi Hirota 《水文研究》2005,19(15):3013-3019

Water potential below a frozen soil layer was continuously monitored over an entire winter period (using thermally insulated tensiometers sheltered in a heated chamber) along with other soil, snow and atmospheric variables. In early winter, the freezing front advanced under a thin snow cover, inducing upward soil water flow in the underlying unfrozen soil. The freezing front started to retreat when the snow cover became thick enough to insulate the soil, resulting in the reversal of the flow direction in the unfrozen zone. These data provide a clear illustration of soil water dynamics, which have rarely been monitored with a tensiometer. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

迁移学习支持下的高分影像山地滑坡灾害解译模型     

郭加伟  李永树  李政  刘锟铭  张帅毅 《测绘科学技术学报》2016,(5):496-501

无人机低空遥感是近年来新兴的一种快速获取灾情信息的手段,如何利用无人机高分影像构建滑坡灾害解译模型是实现快速自动解译滑坡的关键。针对该问题,对比了多种影像特征提取方法,将迁移学习(TL)特征和支持向量机(SVM)引入到构建滑坡灾害自动解译模型中,提出了一种TL支持下的高分影像滑坡灾害解译模型。选取5·12汶川地震及4·20芦山地震系列无人机影像构建了滑坡灾害样本库并进行了实验,TL特征方法整体分类准确度ACC为95%,ROC达到0.98,识别准确率达到97%。结果表明,所提方法可用于高分影像滑坡自动解译,同时可用于大面积高分影像中快速山地滑坡灾害定位及检测。  相似文献   

一种简化的暴雨灾害风险及影响评估方法和应用研究 ——以京津冀“7·21”暴雨事件为例   总被引：3，自引：2，他引：1  

王秀荣  吕终亮  王莉萍  蒋卫国  马国斌 《气象》2016,42(2):213-220

文章综合考虑中国区域范围内降雨时空分布特征以及地理地貌等特征,将全国降雨区划分为4大类,在此基础上,得出不同降雨类区暴雨致灾因子的强度等级评定方法;同时,研究确定了与暴雨灾害密切相关的地形高程、高程标准差、河网密度、土壤类型等环境脆弱性影响要素,并对各类要素分别进行了分级评定;将各类环境脆弱性影响要素结合暴雨致灾因子要素,运用加权求和方法建立了暴雨灾害综合风险评估模型;并结合GIS技术,将城市、农村人口分布情况、用地等数据叠加到风险分布格局中,最终分析得出不同风险等级下影响的城市和农村人口数量、土地面积等内容。该评估模型相较于以往其他暴雨风险评估模型,其适用范围更广,可以适用于全国范围内的任意区域暴雨灾害风险评估;实时评估业务能力更强,将该模型结合降雨实况资料或预报资料可以对全国任意区域降雨灾害综合风险进行事后、跟踪评估或预评估;评估对象更有针对性,结合GIS技术,可以针对得出的风险分布结果分别给出不同风险等级范围内的承灾体受影响的定量评估结果。  相似文献   

湖北省旱涝灾害致灾规律的初步研究   总被引：3，自引：2，他引：1  

周悦  周月华  叶丽梅  高正旭 《气象》2016,42(2):221-229

利用1960—2005年湖北省76个地区气象灾害的灾情普查数据和逐日降水量观测资料,对湖北省旱涝灾害的时空分布特征及其致灾规律进行分析。结果表明:干旱灾害的频发区呈东西走向的带状分布,而洪涝灾害的发生频次和频发区面积均明显少于干旱;干旱和洪涝灾害年平均发生站次在1996年以后出现相反的变化趋势,干旱发生站次增加,而洪涝发生站次减少,且两种灾害均主要集中发生在夏季;1996—2001年湖北省部分地区连续出现严重干旱灾害,干旱的累积增强效应导致农业经济损失出现跳跃性增长并在2001年达到最大值;洪涝的致灾强度呈准周期的起伏振荡,农作物受洪涝影响面积最大、损失最多的年份集中在20世纪90年代,农作物受害面积与农业经济损失的决定系数为0.8;受害人口与直接经济损失具有较好的相关特征,且直接经济损失随受害人口增多而增加的速度加快,但近年来人口对洪涝灾害的抵御能力也显著提高;急转干旱和急转洪涝主要发生在鄂西北和鄂东南的夏季,农作物的脆弱度增加,农业经济损失随受害面积增大而增加的速度加快,但所造成的农业经济损失远小于仅发生干旱和洪涝时的数值。  相似文献   

阿尔山地区积雪变化特征     

龙菲  何文英  陈洪滨 《气象与环境科学》2016,39(2):82-89

选取阿尔山气象站1981—2015年冷季(10月—次年4月)气象资料,利用滑动平均、线性倾向估计和Mann-Kendall等方法,对年最大积雪深度、积雪日数、气温和降水量进行分析。结果表明,阿尔山地区年最大积雪深度主要发生在1月至3月,其中2月份概率最大,达50%;34 a内最大积雪深度呈上升趋势(2.77 cm/10a),年平均增加0.98%,且年最大积雪深度在1998年发生了突变,即在1998年之前增长缓慢,在2000年以后上升趋势显著。积雪日数的统计分析表明,初始积雪日数和有效积雪日数呈现略微减少趋势,而稳定积雪日数有微弱的增加趋势;通常初始积雪日数比有效积雪日数大30天左右。年最大积雪深度与稳定积雪时期的降水量、积雪日数、日照时数有显著的相关性,相关系数分别为0.647、0.515、0.584,但与稳定积雪时期的气温没有明显的相关性。在全球变暖的大环境下,积雪深度随着降水量和日照时数的增加而增加,且积雪深度受降水量的影响大于日照时数的影响。  相似文献   

四川烤烟主产区冰雹灾害风险评估     

张菡  刘晓璐  房鹏 《气象科技》2016,44(3):468-473

以四川烤烟主产区冰雹灾害为研究对象,将烤烟气候适应性特征和自然灾害系统论相结合,利用冰雹频率、DEM高程数据、下垫面类型以及农业经济数据等资料,构建冰雹灾害风险评估指标体系,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和抗灾能力4个方面进行分析,最终建立四川烤烟主产区冰雹灾害精细化风险评估模型并计算风险分布指数,借此将攀西烟区划分为由高至低的5个风险区域和1个不适宜种植区。结果表明,安宁河源头河谷地区、雅砻江下游流域以及攀西地区南部的河谷低山区和丘陵区冰雹灾害风险处于较高水平。评估结果为区域烤烟种植结构调整及冰雹灾害防御工作提供了科学指导。  相似文献   

应用系统分析与事故树模型的设备雷电灾害风险评估     

张烨方  冯真祯  王颖波  刘冰 《气象科技》2016,44(2):319-324

分析目前国内雷电灾害风险评估发展现状,针对精细化雷击风险评估需求,以某大桥塔体电梯雷电灾害风险评估为例,在对雷击损坏途径进行系统分析的基础上,引入事故树(FTA)分析方法对电梯雷击损坏事件的致因关系进行了建模、分析与评价,得出电梯雷击损坏事件发生的年预计概率、导致雷击电梯损坏事件发生的关键以及最佳控制雷击电梯损坏事件发生的最有效因素。  相似文献