《北半球積雪及其變化》全面系統(tǒng)地介紹中國近年來積雪研究的主要成果和進展，特別是在中緯度高原山區(qū)和森林地帶復雜地形條件下積雪研究所取得的卓越成果。內(nèi)容包括積雪野外調(diào)查、觀測和測量方法的比較研究，復雜地形條件下積雪光學遙感和積雪微波遙感算法及其驗證，歐亞大陸降雪變化與氣候變化的關系，青藏高原、歐亞大陸至北半球不同時空尺度積雪變化特征及其與氣候變化的相互作用，以及全球變暖情景下未來積雪變化預估等。
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目錄
總序一
總序二
前言
第1章 緒論 1
1.1 積雪研究的重要意義 1
1.2 國內(nèi)外積雪研究現(xiàn)狀 3
1.2.1 定點觀測 3
1.2.2 光學遙感 4
1.2.3 微波遙感 4
1.2.4 光學和微波融合 5
1.3 中國積雪研究簡史 9
第2章 全球積雪密度觀測方法比較 11
2.1 資料來源與方法 13
2.1.1 研究區(qū)概況 13
2.1.2 野外觀測方法 13
2.1.3 積雪密度觀測方法 15
2.1.4 數(shù)據(jù)處理方法 19
2.2 積雪密度觀測方法準確性整體評估 19
2.3 不同植被類型積雪密度觀測方法準確性評估 22
2.4 不同積雪層積雪密度觀測方法準確性評估 23
2.5 積雪密度觀測方法穩(wěn)定性評估 25
2.6 誤差來源分析 26
第3章 復雜地形積雪的光學遙感方法 30
3.1 光學遙感衛(wèi)星資料 30
3.2 積雪范圍光學遙感反演 33
3.2.1 光學遙感積雪監(jiān)測原理 33
3.2.2 常見光學積雪遙感資料 34
3.2.3 MODIS積雪制圖算法及產(chǎn)品 35
3.3 林區(qū)可見光積雪遙感 40
3.3.1 林區(qū)光學積雪遙感的研究進展 40
3.3.2 山區(qū)林地積雪制圖算法 41
3.4 光學積雪遙感產(chǎn)品去云處理 43
第4章 復雜環(huán)境下的積雪微波遙感方法 48
4.1 被動微波遙感獲取中國雪深長時間序列產(chǎn)品 48
4.1.1 數(shù)據(jù) 48
4.1.2 反演方法 49
4.1.3 其他散射體的剔除 49
4.1.4 精度分析 50
4.2 基于積雪特性先驗信息的被動微波雪深反演算法 51
4.2.1 建立查找表 51
4.2.2 反演方案 56
4.2.3 驗證 57
4.3 森林地區(qū)被動微波雪深反演方法 61
4.3.1 森林積雪微波輻射傳輸過程 61
4.3.2 透過率優(yōu)化 62
4.3.3 雪深反演結(jié)果與驗證 63
4.4 積雪同化方法 67
4.4.1 同化系統(tǒng) 67
4.4.2 實驗與結(jié)果 74
4.5 主動微波積雪反演 80
4.5.1 主動微波積雪范圍提取 80
4.5.2 山區(qū)主動微波遙感反演雪水當量方法 82
第5章 被動微波積雪遙感算法驗證 85
5.1 資料來源與方法 85
5.1.1 站點數(shù)據(jù) 85
5.1.2 遙感數(shù)據(jù) 86
5.1.3 被動微波亮度溫度值提取 87
5.1.4 被動微波積雪像元提取決策樹 87
5.1.5 兩種被動微波雪深算法 89
5.2 結(jié)果與分析 89
第6章 青藏高原積雪變化及其對氣候變化的關系 95
6.1 青藏高原積雪時空變化趨勢分析 95
6.2 積雪變化對氣候的影響 103
6.3 時空響應異質(zhì)分析 108
第7章 歐亞大陸降雪及其變化 111
7.1 資料來源與方法 111
7.1.1 資料來源 111
7.1.2 觀測數(shù)據(jù)集質(zhì)量控制 112
7.1.3 研究方法 113
7.2 歐亞大陸降雪空間分布特征 116
7.2.1 多年平均降雪空間分布特征 117
7.2.2 逐月降雪空間分布特征 118
7.2.3 分類降雪空間分布特征 120
7.3 歐亞大陸降雪時空變化特征 121
7.3.1 降雪時空變化特征 121
7.3.2 逐月降雪時空變化特征 123
7.3.3 分類降雪時空變化特征 127
7.4 歐亞大陸極端降雪空間分布特征 129
7.4.1 極端降雪閾值空間特征 130
7.4.2 極端降雪空間分布特征 131
7.4.3 極端降雪天數(shù)空間分布特征 132
7.5 歐亞大陸極端降雪時空變化特征 133
第8章 歐亞大陸積雪及其變化 136
8.1 數(shù)據(jù)來源與方法 136
8.1.1 站點觀測資料 136
8.1.2 積雪時間的定義 138
8.2 歐亞大陸積雪分類 139
8.2.1 分類方法 139
8.2.2 歐亞大陸季節(jié)性積雪類型的劃分 140
8.2.3 與原有劃分方法的比較 142
8.3 歐亞大陸積雪時間及其變化 143
8.3.1 積雪時間的空間分布特征 143
8.3.2 積雪時間的變化特征 147
8.3.3 積雪時間與氣候因子的關系 150
8.4 歐亞大陸北部部分地區(qū)積雪密度及其變化 152
8.4.1 積雪密度的空間分布特征 153
8.4.2 積雪密度的變化特征 158
8.5 歐亞大陸積雪深度及其變化 167
8.5.1 積雪深度的空間分布特征 167
8.5.2 積雪深度的變化特征 168
第9章 北半球積雪范圍和積雪深度及其變化 183
9.1 數(shù)據(jù)及方法 183
9.1.1 多源數(shù)據(jù)融合的北半球積雪范圍數(shù)據(jù) 183
9.1.2 積雪范圍變化趨勢分析方法 186
9.1.3 全球長時間序列積雪深度數(shù)據(jù)集 187
9.1.4 極端積雪深度的研究背景及方法 187
9.2 2000～2015年北半球積雪范圍的變化分析 189
9.2.1 2000～2015年北半球積雪范圍的年際變化 189
9.2.2 2000～2015年北半球積雪范圍的季節(jié)變化 190
9.2.3 2000～2015年北半球積雪范圍的逐月變化 192
9.3 2000～2015年北半球積雪日數(shù)的變化分析 193
9.3.1 2000～2015年北半球積雪日數(shù)的時間變化 193
9.3.2 2000～2015年北半球積雪日數(shù)的空間分布 194
9.3.3 2000～2015年北半球積雪日數(shù)的變化趨勢 196
9.4 1988～2014年北半球積雪深度的時空分布及變化 202
9.4.1 1988～2014年北半球積雪深度的空間分布 202
9.4.2 1988～2014年北半球積雪深度的年內(nèi)變化 203
9.4.3 1988～2014年北半球積雪深度的年際變化 207
9.5 1988～2014年北半球極端積雪深度的時空分布及變化 210
9.5.1 1988～2014年北半球極端積雪深度的閾值分布及變化 210
9.5.2 1988～2014年北半球極端積雪深度持續(xù)時間的分布及變化 212
第10章 北半球和歐亞大陸積雪未來變化預估 215
10.1 資料來源與方法 215
10.1.1 模式數(shù)據(jù) 215
10.1.2 集合預估方法 217
10.2 積雪預估的不確定性 218
10.3 歐亞大陸積雪覆蓋率預估 220
10.3.1 積雪覆蓋率時間變化 220
10.3.2 積雪覆蓋率空間變化 221
10.4 歐亞大陸積雪深度預估 223
10.4.1 積雪深度時間變化 223
10.4.2 積雪深度空間變化 225
10.5 北半球雪水當量預估 228
10.5.1 雪水當量時間變化 228
10.5.2 雪水當量空間變化 229
10.5.3 全球升溫1.5℃和2.0℃閾值下北半球雪水當量變化 233
第11章 結(jié)論與展望 237
11.1 復雜地形積雪遙感及方法改進 237
11.2 復雜地形積雪光學遙感方法改進 238
11.3 青藏高原積雪變化及其與氣候變化的關系 240
11.4 歐亞大陸降雪及其變化 241
11.5 歐亞大陸積雪及其變化 242
11.6 北半球積雪和雪水當量及其變化 243
11.7 歐亞大陸和北半球積雪未來變化預估 245
11.8 展望 246
參考文獻 248
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