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1、第20卷第1期冰川冻土Vol.20No.11998年3月JOURNALOFGLACIOLOGYANDGEOCRYOLOGYMar.,1998用EOF方法研究青藏高原积雪深度分布与变化12柯长青李培基(1中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008;2中国科学院兰州冰川冻土研究所,兰州730000)摘要对青藏高原1978~1987年SMMR微波候积雪深度资料、55个地面基本气象台站1963~1992年逐日积雪深度记录进行了EOF分析.结果表明,青藏高原积雪空间分布极不均匀,四周多雪,特别是东西两侧多雪与广大
2、腹地少雪形成鲜明对比.高原东部是高原积雪年际变化最显著的地区,它主导了整个高原积雪的年际变化,并且与西部多雪区年际波动呈反位相关系.从60年代到80年代积雪年际波动幅度有明显增加的趋势.关键词青藏高原积雪深度EOF分析空间分布与变化中图法分类号P3436第一作者简介柯长青,男,26岁,1993年毕业于陕西师范大学地理系,1996年在中国科学院兰州冰川冻土研究所获理学硕士学位,现为中国科学院南京地理与湖泊研究所在读博士生.主要从事全球气候变化及GIS方面的研究工作.应.它比积雪面积的年际波动更为显著.因此雪深1引言不
3、仅是研究高原积雪对亚洲季风影响的最主要积雪青藏高原积雪及其对亚洲季风的影响百余年来变量,也是研究高原积雪变化对长江、黄河源头径一直为中外气候学家所瞩目.遗憾的是,由于高原流影响以及高原雪灾的主导指标.积雪观测资料的缺乏使该领域的研究中断达60年笔者使用美国宇航局(NASA)SMMR微波候之久.虽然本世纪60年代中期卫星遥感技术的应积雪深度资料和基本气象台站逐日雪深记录,用经用为全球积雪监测开辟了新纪元,然而高原上持续验正交函数(EOF)分析探讨了青藏高原雪深分布不断的云层对NOAA可见光积雪面积观测造成了与变化特征.难以克服的障碍
4、(Barry,1986).近年来用大气环2积雪资料流模式或海气环流模式研究高原积雪对亚洲季风的影响取得了显著的进展(Barnettetal.,1989).但21SMMR微波候积雪深度是,由于青藏高原积雪空间分布与变化资料的缺乏美国宇航局(NASA)SMMR微波世界候积雪迫使绝大多数数值试验只能采取假设的高原积雪强深度图是1/21/2经纬网格数字化积雪深度迫,致使试验结果彼此差异很大(李培基,1996).(cm)图.从1978年10月至1987年8月,每6d直到现在,Blanford(1884)关于青藏高原积雪对一幅.它
5、是目前唯一能够提供空间上连续的积雪深亚洲季风影响的科学假设也未得到充分的证实与解度分布的积雪资料,但是直接用它反映青藏高原积释.显然,准确而详实的青藏高原积雪空间分布特雪深度精度尚存在不足.为此,我们利用青藏高原征与年际变化是认识它对亚洲季风影响,解释这种SMMR雪深反演算式(Changetal.,1992)对影响内在物理机制的前提条件.SMMR候积雪深度资料进行了改正.为了避免积另外,积雪深度(或积雪水当量)是比积雪面雪含水量对雪深观测精度的影响,本文选用青藏高积更为重要的积雪气候参数,它不仅可以用来研究原(70~105E,
6、27~40N)冬季积雪鼎盛时期积雪反照率辐射效应,而且还可以研究积雪水文效10a完整的SMMR候积雪深度资料.本文于1997-04-15收到/属中国科学院八五重大应用项目灾害性气候的预测及其对农业年景和水资源调配的影响(KY85-10)成果.1期柯长青等:用EOF方法研究青藏高原积雪深度分布与变化6522地面台站积雪深度记录袤的藏北高原、藏南谷地以及柴达木盆地积雪十分本文使用了青海、西藏两省区1963~1992年贫乏.这就形成了青藏高原四周山地,尤其是东西55个基本气象台站的逐日积雪深度资料,鉴于地两侧多雪与广大
7、腹地少雪的空间分布特征.众所周面台站密度不足、分布不均匀的缺欠,重点用于积知,EOF的第一特征向量场表示变量的加权平均雪年际变化的探讨.分布,它与高原多年平均积雪深度分布(图2)相比,不同的分析方法得出的结论相当吻合.这也反3EOF分析揭示的积雪分布过来表明此EOF场是合理的,可信的.第一特征与变化特征向量场实际上相当令人满意地反映了冬季青藏高原EOF分析即经验正交函数分析,又称为主分平均积雪深度的空间分布特征.量分析或主成分分析.它是用来将大量初始信息资SMMR雪深资料第一特征向量和时间系数下料(矩阵)加以压缩,并从中求得能最
8、大部分地捕均为负值,根据时间系数的大小,可以判断青藏高获初始方差的正交线性组合或固有变量,即出现频原积雪年际波动情况.1985/1986年度冬季时间系率最高的时空变化型或主导的时空变化型的一种分数负值最大,整个青藏高原为异常多雪年;1984/析方法
