侯小剛，李帥，張旭，陳雪華，崔宇

（1.中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，新疆烏魯木齊 830002；2.新疆維吾爾自治區(qū)氣候中心，新疆烏魯木齊 830002；3.新疆測繪科學(xué)研究院，新疆烏魯木齊 830001）

基于MODIS積雪產(chǎn)品的中國天山山區(qū)積雪時空分布特征研究

侯小剛1，2，李帥1*，張旭2，陳雪華3，崔宇2

（1.中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，新疆烏魯木齊 830002；2.新疆維吾爾自治區(qū)氣候中心，新疆烏魯木齊 830002；3.新疆測繪科學(xué)研究院，新疆烏魯木齊 830001）

利用2002—2016年MODIS逐日積雪遙感產(chǎn)品（MOD10A1、MYD10A1），采用日產(chǎn)品合成法、臨近日分析法、空間濾波法和相鄰時間合成法，生成天山山區(qū)逐日晴空積雪遙感產(chǎn)品數(shù)據(jù)集，分析天山山區(qū)積雪時空分布特征。結(jié)果表明：近15 a，天山山區(qū)平均積雪覆蓋面積呈略微減少趨勢，主要表現(xiàn)為年際間的波動變化；分季節(jié)來看，天山山區(qū)積雪覆蓋面積冬季＞秋季＞春季＞夏季；積雪面積從9月開始積累，1月達(dá)到峰值，占天山總面積的25%～75%，3月開始消融，8月達(dá)到最低值，僅占天山總面積的1.5%～5.5%。天山山區(qū)大部分區(qū)域積雪開始時間在第300 d之后，積雪結(jié)束時間在第40～150 d左右，海拔較高的區(qū)域積雪開始時間較早；天山山區(qū)平均積雪日數(shù)小于60 d的區(qū)域主要分布在天山南坡、北坡邊緣地帶，占整個天山面積的44.57%，平均積雪日數(shù)在60～300 d之間的區(qū)域占比為53.4%，主要分布在天山中部和北坡部分區(qū)域，平均積雪日數(shù)大于300 d的積雪區(qū)主要分布在海拔3800 m以上區(qū)域，占天山面積的2.03%。

逐日無云積雪產(chǎn)品；積雪覆蓋面積；積雪分布；積雪日數(shù)；天山山區(qū)

天山山區(qū)是新疆眾多河流最主要的發(fā)源地，發(fā)源于新疆境內(nèi)天山山區(qū)的河流有373條，總徑流量達(dá)4.74×1010m3，占新疆河流總徑流量的53.6%[1]。積雪融水為天山河流的補(bǔ)給發(fā)揮著極為重要的作用[2-3]，積雪的分布情況和儲量多少直接決定著天山山區(qū)水資源的多寡[4]，對天山南、北坡的水資源供給、氣候變化和農(nóng)牧業(yè)發(fā)展有著不可估量的作用[5-6]。因此，有效地監(jiān)測天山山區(qū)積雪面積和積雪日數(shù)對合理調(diào)度水資源、模擬山區(qū)融雪徑流、對抗冬季牧區(qū)雪災(zāi)及春夏洪澇災(zāi)害等方面有指導(dǎo)意義。

目前，關(guān)于天山山區(qū)積雪變化問題已有不少研究。張文博等[7]基于MODIS數(shù)據(jù)研究了天山山區(qū)積雪特征，研究結(jié)果表明，2002—2009年8 a間天山積雪日數(shù)多的區(qū)域年際積雪日數(shù)變化相對穩(wěn)定，積雪日數(shù)少于40 d的區(qū)域積雪日數(shù)的變異系數(shù)最大；楊青等[8]利用天山山區(qū)17個氣象站1959—2003年的45 a的氣象觀測資料對天山積雪的變化進(jìn)行了研究，結(jié)果表明最大積雪深度具有明顯的增加趨勢；竇燕等[9]基于天山山區(qū)2000—2006年遙感積雪產(chǎn)品對該地區(qū)積雪時空變化進(jìn)行了研究，結(jié)果表明2000—2006年天山山區(qū)積雪年際變化略呈上升趨勢，冬季上升趨勢較明顯；穆振俠等[10]得出2001—2008年天山西部山區(qū)積雪覆蓋面積顯現(xiàn)出波動減少的趨勢，并與植被覆蓋變化存在一定關(guān)系；陳曉娜等[11]研究了瑪納斯河流域年際變化和年內(nèi)分配狀況，結(jié)果表明研究區(qū)呈現(xiàn)初雪日的推遲和積雪日數(shù)減小的趨勢；徐俊榮等[12]利用天山山區(qū)28個氣象臺站冬季降雪資料進(jìn)行了天山降雪波動研究，研究表明天山北坡廣大地區(qū)1961—1990年間，冬季降雪略有增加；高衛(wèi)東等[13]利用天山積雪與雪崩研究站1967—2000年的觀測資料，檢驗了天山西部中山帶季節(jié)性積雪的變化趨勢，結(jié)果表明季節(jié)性積雪的長期變化呈增加趨勢，季節(jié)性積雪與冬季氣溫之間存在弱的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與冬季降水呈顯著的正相關(guān)關(guān)系；李雪梅等[14]基于天山山區(qū)1961—2013年60個氣象站點實測氣溫、降水、相對濕度、日照時數(shù)和積雪深度等氣候資料進(jìn)行了天山積雪對氣候變化響應(yīng)的多通徑分析，結(jié)果表明氣候變暖導(dǎo)致天山山區(qū)固態(tài)降水（降雪）保證率明顯降低，尤其是低海拔區(qū)域。以上文獻(xiàn)表明針對天山積雪已開展了不少研究，但基于逐日晴空遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行天山積雪時空分布的研究不多，而且已有的研究普遍存在時間序列較短或研究范圍較小的問題，不同的研究結(jié)果也存在較大差異，所以，有必要利用逐日晴空遙感數(shù)據(jù)對天山山區(qū)積雪變化趨勢進(jìn)行進(jìn)一步研究討論。

近年來遙感技術(shù)不斷發(fā)展，成為積雪監(jiān)測的重要手段。MODIS數(shù)據(jù)以高時間分辨率和較高空間分辨率，逐漸成為目前進(jìn)行大尺度積雪動態(tài)監(jiān)測的重要數(shù)據(jù)源[15-20]。MODIS 8 d最大值合成產(chǎn)品（MOD10A1和MYD10A2）由于大多數(shù)時間不受云遮擋的影響，是目前大多數(shù)學(xué)者分析積雪變化特征采用的數(shù)據(jù)源[7，9-11，14，21]，但8 d最大值合成產(chǎn)品首先在時間分辨率上不能滿足本文分析天山山區(qū)積雪持續(xù)時間、積雪結(jié)束時間和積雪開始時間所要求的數(shù)據(jù)達(dá)到日分辨率的要求，其次8 d最大值合成產(chǎn)品對積雪面積的監(jiān)測普遍存在著高估現(xiàn)象，從而造成分析結(jié)果與實際存在著一定的差距。而MODIS逐日積雪產(chǎn)品（MOD10A1和MYD10A1）是另一種積雪監(jiān)測研究的重要產(chǎn)品，已有學(xué)者對MODIS逐日積雪產(chǎn)品的識別精度進(jìn)行了研究，證明其在晴空狀態(tài)下積雪識別精度達(dá)到90%以上[22-23]，故本文采用MODIS逐日積雪產(chǎn)品進(jìn)行中國天山山區(qū)積雪時空分布特征研究。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)處理

1.1 研究區(qū)概況

中國天山是橫貫新疆維吾爾自治區(qū)中部的巨大山系，東起哈爾里克山，西達(dá)阿拉套山（北天山）和天山南脈，東西綿延1700 km，占天山山系總長度的2/3，習(xí)慣上按位置分別稱為東天山、中天山和西天山[11]，南北寬250～350 km，面積約5.7×105km2，以下簡稱天山。天山地處內(nèi)陸中緯度西風(fēng)帶，水汽主要來自西和西北方向，巨大的高度和有利的地理位置以及獨特的山地走勢，為天山山區(qū)的積雪冰川發(fā)育提供了良好的水汽條件，冬季降水多，積雪資源非常豐富，成為我國陸地積雪的主要區(qū)域。天山地貌輪廓非常明顯，由高山、山間盆地、縱向谷地以及山前平原組成，地形復(fù)雜，地勢起伏大，海拔范圍530～7126 m[24]。圖1為研究區(qū)示意圖及海拔分布情況。

圖1 研究區(qū)示意圖

1.2 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理

1.2.1 氣象站實測雪深數(shù)據(jù)

從中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)獲取天山山區(qū)14個地面氣象觀測站（尼勒克、新源、昭蘇、特克斯、天池、小渠子、大西溝、巴里坤、伊吾、巴侖臺、巴音布魯克、烏恰、阿合奇、吐爾尕特）近15 a臺站觀測積雪深度數(shù)據(jù)和云量數(shù)據(jù)，作為去云后結(jié)果精度驗證數(shù)據(jù)。

1.2.2 數(shù)字高程模型

數(shù)字高程模型（digital elevation model，DEM）選取的是USGS EROS數(shù)據(jù)中心（ftp://eosrp01u.ecs. nasa.gov/）發(fā)布的分辨率為90 m的SRTM DEM數(shù)據(jù)。為了與積雪產(chǎn)品匹配，將其空間分辨率重采樣為500 m。

1.2.3 MODIS逐日積雪覆蓋產(chǎn)品

本文采用MODIS逐日積雪覆蓋產(chǎn)品數(shù)據(jù)來自美國國家雪冰數(shù)據(jù)中心（The National Snow&Ice Date Center）提供的MODIS/Terra和MODIS/Aqua衛(wèi)星日積雪產(chǎn)品數(shù)據(jù)MOD10A1和MYD10A1，此類積雪產(chǎn)品是基于歸一化積雪指數(shù)（Normalized Difference Snow Index，NDSI）閾值法生成的全球每日積雪覆蓋產(chǎn)品[25]，本文采用其中的日積雪面積二值產(chǎn)品（Snow Cover Daily Tile，SCDT），空間分辨率為500 m×500 m，時間分辨率為1 d，投影方式為Inergrized Sinosoida GRID。下載了覆蓋研究區(qū)的軌道編號為h23v4和h24v4從2002年1月1日至2016年12月31日15 a的所有可下載數(shù)據(jù)，其中，MOD10A1共10900景（缺失86景），MYD10A1共10552景（缺失237景）。通過編程，對所有數(shù)據(jù)自動進(jìn)行拼接與投影轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換為經(jīng)緯度投影），得到覆蓋研究區(qū)的hdf4格式積雪面積數(shù)據(jù)。

1.2.4 逐日無云積雪覆蓋數(shù)據(jù)生成及精度驗證

由于MODIS逐日積雪產(chǎn)品數(shù)據(jù)（MOD10A1和MYD10A1）云遮擋都比較嚴(yán)重，平均云覆蓋率基本上在50%左右，導(dǎo)致數(shù)據(jù)空間不連續(xù)。要利用MODIS SCDT產(chǎn)品進(jìn)行積雪分布分析，需要先進(jìn)行去云處理，本文參考文獻(xiàn)[7，26]的去云方法，依次通過每日積雪產(chǎn)品合成法、臨近日分析法、空間濾波法和SNOWL判識去云等4步（圖2），對研究區(qū)MODIS SCDT產(chǎn)品進(jìn)行了逐日合成去云。

通過以上步驟，最終得到研究區(qū)近15 a逐日無云積雪覆蓋產(chǎn)品數(shù)據(jù)，并利用天山山區(qū)14個氣象站近15 a實測雪深數(shù)據(jù)對結(jié)果進(jìn)行精度驗證，誤差矩陣見表1。從表1可以看出，積雪一致性為88.15%（遙感觀測積雪值5061與站點觀測積雪值5741的比值百分比），陸地一致性為86.84%（遙感觀測晴空值17293與站點觀測晴空值19912的比值百分比），總體精度為87.13%（遙感觀測晴空值17293與遙感觀測積雪值5061的和與總觀測點數(shù)25653的比值百分比），接近原始數(shù)據(jù)在晴空狀態(tài)下積雪識別90%的精度[22-23]，可用于研究區(qū)積雪分布分析。

表1 去云后MODIS數(shù)據(jù)與氣象站點積雪觀察誤差矩陣

2 天山山區(qū)積雪面積時間分布特征

2.1 積雪的年變化

統(tǒng)計天山山區(qū)2002—2016年15 a間逐日去云后積雪覆蓋面積（SCA）年內(nèi)隨時間變化的最小值，最大值和平均值，結(jié)果見圖3。

圖2 去云技術(shù)路線圖

天山山區(qū)15 a間積雪覆蓋面積的總體變化趨勢一致，年內(nèi)分布過程呈現(xiàn)明顯的雙峰型，峰值一般出現(xiàn)在冬季和秋末，初春積雪開始融化，晚秋積雪開始積累，融雪期和降雪積累期SCA變化比較劇烈。12月和1—2月是較穩(wěn)定的積雪期，SCA最大，達(dá)到了25%～75%，是全年積雪的主要時期；其次是3—5月SCA在11%～31%之間，9—11月SCA在6%～ 30%之間，是春季積雪的消融期和冬季積雪的積累期；7—9月所占比例最小，僅為1.5%～5.5%之間，變化幅度比較小，基本上是高海拔的積雪。年內(nèi)積雪覆蓋變化具體過程為：積雪9月中旬開始建立，11—12月積雪面積迅速擴(kuò)展，于1月下旬達(dá)到峰值，2月積雪面積相對保持但有波動，入春后，積雪融化，3月隨著融雪開始積雪面積迅速減少，積雪面積的減少一直持續(xù)到8月下旬達(dá)到最低值。從不同年份SCA的變化情況來看，SCA最小日期出現(xiàn)在2015年7月29日，為1.87%；SCA最大日期出現(xiàn)在2006年1月17日，為80.93%。其中，2008年冬季積雪峰值出現(xiàn)了推后現(xiàn)象；2009、2013、2014年的最大峰值出現(xiàn)在秋季，2006年和2013年秋末SCA增大最快；2006、2007、2008、2009、2014、2015年冬季SCA相比其他年份略低于50%，其他年份整個冬季SCA基本在50%以上。

圖3 2002—2016年天山山區(qū)SCA年變化

2.2 積雪的年際變化

對天山山區(qū)2002—2016年15 a間積雪面積按年際分季節(jié)取均值統(tǒng)計，結(jié)果見圖4。

從圖4可以看出天山山區(qū)的平均年積雪覆蓋面積2002—2016年間整體上略微有下降趨勢，冬季下降較明顯，但主要表現(xiàn)為年際間的波動變化。2002—2005年相對平穩(wěn)，但有較小波動，2005—2008年開始減少，到2008年降到15 a間最低，年均積雪覆蓋面積66 629.1 km2。2008—2011年年均積雪覆蓋面積呈逐漸增加趨勢，到2011年增加到15 a間最高，年均積雪覆蓋面積79 636.3 km2，15 a間年均積雪覆蓋面積最高與最低相差13 007.2 km2。2001—2016年積雪面積總體上在平均積雪覆蓋面積74 494.9 km2左右波動。分季節(jié)來看，冬季積雪面積最大，為139 449.2 km2，年際變化也較大；春季與秋季積雪面積相差不大，分別是66 685.7 km2和73 339.3 km2，也表現(xiàn)出一定的年際變化；夏季的積雪由于基本上都是高海拔的積雪，比較穩(wěn)定，年均積雪面積為18 007.7 km2?？傮w來說，天山山區(qū)積雪覆蓋面積冬季＞秋季＞春季＞夏季。

圖4 2002—2016年天山山區(qū)積雪面積年際變化趨勢

3 天山山區(qū)積雪面積空間分布特征

3.1 積雪覆蓋日數(shù)空間分布

積雪覆蓋日數(shù)（SCD）的長短反映了該地區(qū)積雪覆蓋持續(xù)的時間，時間越長，說明該地區(qū)積雪覆蓋越久，也從一方面說明該地區(qū)可能積雪儲量較為豐富。本研究利用去云后天山山區(qū)逐日數(shù)據(jù)進(jìn)行天山山區(qū)年積雪覆蓋日數(shù)分布統(tǒng)計，年單個像元的SCD計算方法如式（1）所示：

SCD表示一個積雪年（上年12月和當(dāng)年1—11月）某個像元的積雪覆蓋日數(shù)，Si表示一個積雪年第i天積雪覆蓋情況，如果該像元第i天有積雪覆蓋，Si的值為1，否則Si的值為0，N表示該積雪年的天數(shù)。統(tǒng)計天山山區(qū)2002—2016年每年去云后積雪積雪覆蓋SCD，得出近15 a間每年SCD的空間變化，結(jié)果如圖5所示。由圖可以看出，天山山區(qū)積雪分布極不均勻，分布逐年呈現(xiàn)不同的變化，但總體呈自西向東、由北向南減少的特點。天山中部山區(qū)的南北坡積雪分布都較多，北坡大于南坡；天山東、西部也有高值區(qū)，但范圍較??；天山邊緣山區(qū)及其小部分腹地SCD較短；2003年、2008年、2012年和2014年伊犁河谷地區(qū)呈現(xiàn)積雪覆蓋較往年積雪偏多現(xiàn)象；2007年與2016年東天山東部較往年積雪覆蓋有偏少現(xiàn)象。

圖5 天山山區(qū)2002—2016年SCD空間分布

表2統(tǒng)計了天山山區(qū)不同積雪日數(shù)類型所占的面積百分比。近15 a來天山山區(qū)各類積雪覆蓋日數(shù)區(qū)間所占面積的年際波動比較明顯。結(jié)合圖1的研究區(qū)地形分布、圖5和表2得出，天山山區(qū)SCD分布的基本趨勢為海拔越高，積雪天數(shù)也越多；海拔低于2000 m天山南、北坡邊緣區(qū)域，SCD較少，基本在60 d以下，占整個天山面積的30%～50%（除2008年，SCD＜60 d的區(qū)域占78.54%），但邊緣山區(qū)北坡比南坡積雪多；從東向西看，海拔高于2000 m的東天山東部、東天山西部、中天山幾乎整個山區(qū)和西天山北坡的小部分區(qū)域，基本上都是SCD在60 d以上的積雪區(qū)，占整個天山面積的45%～70%（除2008年，SCD＞60 d的區(qū)域僅占21.46%）；其中，SCD超過300 d的積雪區(qū)占2.5%～3.2%（除2008年，SCD均小于300 d），主要分布在海拔高于4000 m的區(qū)域。天山山區(qū)積雪的這種分布特點與冬季降水量的分布特點基本一致[8，27-28]，主要是由水汽來源和地理因素造成的；天山北坡是迎風(fēng)坡，西風(fēng)氣流受地形作用在北坡抬升，使這里成為降水集中的地區(qū)，而南坡主要受下沉氣流控制，降水相對較小，從而形成了天山北坡以及海拔相對較高的高山積雪較多，而南坡、中部腹地以及邊緣積雪較少的空間分布格局。

表2 天山山區(qū)近15 a SCD分類面積百分比統(tǒng)計

在年SCD的基礎(chǔ)上統(tǒng)計15 a間平均SCD空間分布，記為SCDave，統(tǒng)計方法為：

SCDave表示15 a平均SCD某像元的積雪覆蓋日數(shù)，SCDk表示第k年某像元的SCD值，M值為15，表示15 a。統(tǒng)計結(jié)果如圖6所示，更加直觀地反映了天山山區(qū)積雪日數(shù)的分布情況。結(jié)合表2，可以看出天山山區(qū)SCDave＜60 d的積雪區(qū)分布在天山的南坡、北坡邊緣地帶，南坡要多于北坡，占整個天山面積的44.57%；SCDave在60～120 d之間的地區(qū)大部分分布在伊犁河谷地帶，少量分布在南坡和北坡邊緣地帶，占比為26.35%；SCDave在120～180 d之間的地區(qū)大部分分布在中天山山區(qū)，東天山東部，少量分布在北坡邊緣地帶和西天山北部邊緣地帶，占比為17.38%；SCDave在180～300 d之間的積雪區(qū)大部分分布在海拔2700～3800 m的高山，占比為9.66%；SCDave大于300 d的為積雪區(qū)，主要分布在海拔3800 m以上，占整個天山面積的2.03%。

圖6 天山山區(qū)近15 a間平均SCD空間分布

3.2 積雪開始、結(jié)束時間空間分布

統(tǒng)計天山山區(qū)2002—2016年15 a平均積雪開始時間和結(jié)束時間，結(jié)果如圖7所示。從圖7a可以看出，大部分區(qū)域的積雪開始時間在第300天之后；天山中部腹地、東天山大部分區(qū)域以及南、北坡剩余部分邊緣地帶，積雪出現(xiàn)相對較晚；海拔較高的區(qū)域積雪出現(xiàn)較早。從圖7b中可以看出，天山南、北坡邊緣區(qū)域積雪融化較早，基本上在40 d左右就完全融化；天山中部山區(qū)腹地、西天山北坡以及東天山西部北坡、東天山東部中心區(qū)域的積雪結(jié)束日期在第90～150天間；積雪出現(xiàn)較早的區(qū)域，積雪融化的也相對較晚。天山南坡部分邊緣區(qū)域無積雪開始、結(jié)束時間，是無降雪區(qū)；部分海拔較高的地區(qū)無積雪開始、結(jié)束時間，是常年積雪覆蓋區(qū)。

圖7 天山山區(qū)近15 a間積雪開始（a）、結(jié)束（b）時間的空間分布

4 結(jié)論

通過以上基于天山山區(qū)MODIS逐日晴空遙感數(shù)據(jù)對天山山區(qū)的積雪時空分布狀況分析，可以得到以下幾點結(jié)論：

（1）天山山區(qū)SCA從9月中旬開始積累，11—12月積雪面積迅速擴(kuò)展，于1月下旬達(dá)到峰值，2月積雪面積相對保持但有波動，入春后，積雪融化，3月隨著融雪開始積雪面積迅速減少，積雪面積的減少一直持續(xù)到8月下旬達(dá)到最低值。SCA冬季達(dá)到最大，占天山總面積平均達(dá)到了25%～75%，是全年積雪的主要時期；夏季占比例最小，僅為天山總面積的1.5%～5.5%。

（2）天山山區(qū)2002—2016年平均積雪覆蓋面積呈略微減少趨勢，主要表現(xiàn)為年際間的波動變化，與穆振俠等的研究結(jié)果相比，變化趨勢較緩。在2000—2006年有上升趨勢，與文獻(xiàn)[9]研究結(jié)果相一致，但本文從更長的時間序列上研究了天山山區(qū)積雪的變化情況。分季節(jié)來看，冬季SCA有下降趨勢，春季和秋季SCA變化不明顯，主要表現(xiàn)為年際間的波動，夏季SCA無變化?？傮w來說，天山山區(qū)積雪覆蓋面積冬季＞秋季＞春季＞夏季。

（3）天山山區(qū)大部分區(qū)域的積雪開始時間在第300天之后，海拔較高的區(qū)域積雪出現(xiàn)較早。天山南、北坡邊緣區(qū)域積雪融化較早，基本上在40 d左右就基本融化，天山北坡及天山中部山區(qū)腹地積雪結(jié)束日期在第90～150天間，海拔越低積雪結(jié)束日期越早。天山南坡部分邊緣區(qū)域無積雪開始、結(jié)束時間，是無降雪區(qū)；部分海拔較高的地區(qū)無積雪開始、結(jié)束時間，是常年積雪覆蓋區(qū)。天山山區(qū)SCDave＜60 d的積雪區(qū)主要分布在天山的南坡、北坡邊緣地帶，占整個天山面積的44.57%，平均SCDave在60～300 d之間區(qū)域占比為53.4%，主要分布在天山中部和天山北坡部分區(qū)域；SCDave＞300 d的為常年積雪覆蓋區(qū)，主要分布在海拔3800 m以上，占整個天山面積的2.03%。本文研究結(jié)果與文獻(xiàn)[7]的研究結(jié)果相一致，但本文采用的數(shù)據(jù)時間序列較長，更加定量的說明了天山山區(qū)積雪日數(shù)與海拔的關(guān)系，給出了天山山區(qū)積雪持續(xù)時間空間分布情況。

本文僅結(jié)合遙感時間序列數(shù)據(jù)對天山山區(qū)積雪時空分布特征進(jìn)行了現(xiàn)狀的整體宏觀分析與研究，尚未結(jié)合其他輔助資料作進(jìn)一步分析和分區(qū)域的研究，有待今后繼續(xù)進(jìn)行。

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Study on Spatial and Temporal Distribution of Snow Cover in Tianshan Mountains of China Based on Daily Cloudless Snow Cover Product of MODIS

HOU Xiaogang1，2，LI Shuai1，ZHANG Xu2，CHEN Xuehua3，CUI Yu2
（1.Insitute of Desert Meteorology，China Meteorological Administration，Urumqi 830002，China；2.Xinjiang Climate Center，Urumqi 830002，China；3.Xinjiang Academy of Surveying and Mapping，Urumqi 830001，China）

Daily snow cover products in clear sky of Tianshan area from 2002 to 2016 were obtained from MODIS products of daily snow（MOD10A1，MYD10A1），combining the existed cloud removal method，near day analysis method，temporal filter method and spatial filter method. Then the temporal and spatial distribution characteristics of snow cover in Tianshan Mountains were investigated.It is found that the average snow cover area in Tianshan Mountains decreased slightly in the recent 15 years and interannual fluctuation changed significantly.Snow cover area of Tianshan mountain showed clearly seasonal variations in the following sequence:winter＞autumn＞spring＞summer.Snow area began to accumulate in September，and reached the peak value in January，accounting for 25%～75%of the total area of Tianshan Mountains.Snow area began to melt in March，and reached the lowest value in August，only accounting for 1.5%～5.5%of the total area of Tianshan Mountains；Most of the area in the Tianshan mountains snow began to appear after 300 days，the end of the snow time was between 40 to 120 days，snow appeared earlier in the high altitude area.The aeras of average number of snow cover days less than 60 days mainly distributed in the edge of the Tianshan southern and north，accounting for 44.57%of the total area.The aeras of average number of snow cover days between 60 to 300 days mainly distributed in the Middle Tianshan Mountains and the northern slope of the Tianshan Mountains，accounting for 44.57%of the total area.The aeras of average number of snow cover days more than 300 days mainly distributed in the area above sea level 3800 m of the Tianshan mountains area，accounting for 2.03%of the total area.

daily cloudless snow cover product；snow cover area；snow cover extent；snow cover days；Tianshan mountains

P407.8

A

1002-0799（2017）03-0009-08

侯小剛，李帥，張旭，等.基于MODIS積雪產(chǎn)品的中國天山山區(qū)積雪時空分布特征研究[J].沙漠與綠洲氣象，2017，11（3）：9-16.

10.12057/j.issn.1002-0799.2017.03.002

2017-02-17；

2017-03-07

沙漠氣象科學(xué)研究基金“北疆FY-3B/MWRI雪深產(chǎn)品精度改善方法研究”（項目編號：Sqi2014005）和新疆氣象局科學(xué)技術(shù)研究與應(yīng)用技術(shù)開發(fā)項目“新疆逐日積雪遙感產(chǎn)品去云方法研究及模塊開發(fā)”（項目編號：MS201702）共同資助。

侯小剛（1984-），男，工程師，主要從事積雪遙感及數(shù)據(jù)處理相關(guān)工作。E-mail：510487306@qq.com

*通訊作者：李帥（1982-），女，高級工程師，主要從事氣象災(zāi)害研究及積雪遙感研究相關(guān)工作。E-mail：rainlishuai@163.com