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《东华大学》 2010年
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新疆山区云水资源卫星资料应用研究

彭宽军  
【摘要】:新疆地区的水资源短缺问题使得当地的社会经济发展和生态环境的矛盾日趋尖锐,而人工增水是缓解新疆地区水资源短缺的重要途径之一。山区是该地区云水资源相对丰富的地区,对其云水资源时空分布特征进行系统的研究,有助于科学合理地开发云水资源,降低人工增水作业成本。 随着卫星技术的发展,人类在云观测的技术上取得了长足进步,利用卫星反演云参量结合其他观测手段可以了解云系的宏微观特征,帮助科学地确定人工增水作业区。本文利用美国航空航天局(NASA)发布的2003年1月至2007年12月CERES SSF Aqua MODIS Edition1B/2B/2C资料研究了阿尔泰山、天山和昆仑山区云总云量和低云层参量的多年平均空间分布特征、季节变化特征、年变化特征和多年变化趋势。应用应用2006年6月至2008年12月CloudSat卫星云廓线雷达(CPR)资料对阿尔泰山、天山和昆仑山区不同云类的云顶、云底高度随时间变化特征以及不同云类云量所占比例的季节和年变化特征进行了分析。 结果表明,昆仑山的总云量资源最丰富,比阿尔泰山高9.25%,比天山多7.81%。,三大山区低云层的云量(lower layer cloud coverage)多年平均区域值在18-30%之间。水云的云水柱含量多年平均区域值在25-60g/m2之间,多年平均的空间总体分布特征与低云量很相似,即三大山区和天山北麓一带为高值区,塔克拉玛干沙漠和吐鲁番盆地两处为低值区。冰云云水柱含量多年平均区域值在70~155g/m2之间,高值区分布在天山山区西段和中段以及昆仑山区,而阿尔泰山区平均值相对较低。冰云粒子有效直径多年平均最高值达42-48μm左右;在季节变化上,昆仑山区和阿尔泰山区总云量夏季平均值均最高,分别为60.42%和52.03%,天山山区春季平均值最高,为52.85%。低层云量的春季和夏季的平均值高于秋季和冬季值,水云云水柱含量的平均值从春季到夏季减小,秋季开始增大,冬季平均值为四个季节中的最大值,冰粒子有效直径春季平均值最大。三大山区的云顶和云底高度具有不同的变化区间,并且存在明显的季节变化,同类云的云顶和云底高度在各山区有显著的不同,三大山区八种云类中适宜于人工增水的高层云出现的频率最大。
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