.png)
.png)
.png)
Послать статью по эл. почте 
Моделирование снегонакопления и снеготаяния в бассейне р. Камы с применением данных глобальных моделей прогноза погоды
Аннотация
На примере холодного периода 2017-2018 гг. проведено моделирование формирования и таяния снежного покрова в бассейне р. Камы с применением выходных данных глобальных моделей прогноза погоды GFS (США), GEM (Канада) и ПЛ-АВ (Россия). Валидация результатов выполнена по данным 40 полевых и 27 лесных снегомерных маршрутов, а в весенний период – также по спутниковым снимкам MODIS. Показано, что расчет снегозапасов с приемлемой точностью возможен на основе выходной продукции всех трех моделей. По данным модели ПЛ-АВ среднеквадратичная ошибка расчета снегозапасов оказалась минимальной, однако отмечается занижение снегозапаса в горной части бассейна. В свою очередь, по данным модели GEM снегозапасы систематически завышаются на 10-25%.
Об авторах
Сергей Васильевич ПьянковПермский государственный национальный исследовательский университет
Россия
д.г.н., профессор, заведующий кафедрой картографии и геоинформатики ПГНИУ
Scopus Author ID: 6506152923
Андрей Николаевич Шихов
Россия
к.г.н., доцент кафедры картографии и геоинформатики ПГНИУ
SCOPUS Author ID: 56951126200
Полина Геннадьевна Михайлюкова
Россия
Ведущий специалистЛаборатории аэрокосмических методов
SCOPUS Author ID: 57189323437
Список литературы
1. Saloranta T.M. Simulating snow maps for Norway: description and statistical evaluation of the seNorge snow model // The Cryosphere. 2016. Vol. 6. P. 1323–1337. doi: 10.5194/tc-6-1323-2012.
2. Чурюлин Е.В., Копейкин В.Н., Розинкина И.А., Фролова Н.Л., Чурюлина А.Г. Анализ характеристик снежного покрова по спутниковым и модельным данным для различных водосборов на Европейской территории Российской Федерации // Гидрометеорологические исследования и прогнозы. 2018. № 2 (368). С. 120–143.
3. Bulygina O.N., Groisman P.Ya., Razuvaev V.N., Korshunova N.N. Changes in snow cover characteristics over Northern Eurasia since 1966 // Environment Research Letters. 2011. Vol. 6. L045204. doi:10.1088/17489326/6/4/045204.
4. Кислов А.В., Китаев Л.М., Константинов И.С. Статистическая структура крупномасштабных особенностей поля снежного покрова // Метеорология и гидрология. 2001. № 8. С. 98–104.
5. Kalinin N.A., Shikhov A.N., Sviyazov E.M. Simulation of snow accumulation and melt in the Votkinsk Reservoir catchment using the WRF-ARW model // Russian Meteorology and Hydrology. 2015. Vol. 40 (11), P. 749–757.
6. Турков Д.В., Сократов В.С. Расчёт характеристик снежного покрова равнинных территорий с использованием модели локального тепловлагообмена SPONSOR и данных реанализа на примере Московской области // Лёд и Снег. 2016. Т. 56. №3. С. 369–380. doi:10.15356/2076-6734-2016-3-369-380.
7. Телегина А.А., Фролова Н.Л., Китаев Л.М, Титкова Т.Б. Оценка точности спутниковой информации о снегозапасах крупных водосборов Европейской территории России // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из Космоса. 2014. Т. 11. № 2. С. 38–49.
8. Kuchment L.S., Romanov Р.Yu., Gelfan А.N. and Demidov V.N. Use of satellite-derived data for characterization of snow cover and simulation of snowmelt runoff through a distributed physically based model of runoff generation // Hydrology and Earth system science. 2010. Vol. 14(2). P. 339–350. doi: 10.5194/hess-14-339-2010.
9. Шмакин А.Б., Турков Д.В., Михайлов А.Ю. Модель снежного покрова с учетом слоистой структуры и ее сезонной эволюции // Криосфера Земли. 2009. Т. 13. № 4. С. 69–79.
10. Bellaire S., Jamieson J. B., Fierz C. Forcing the snow-cover model SNOWPACK with forecasted weather data // The Cryosphere. 2011. Vol. 5. P. 1115–1125. doi:10.5194/tc-5-1115-2011.
11. Quéno L., Vionnet V., Dombrowski-Etchevers I., Lafaysse M., Dumont M. & Karbou F. Snowpack modelling in the Pyrenees driven by kilometric-resolution meteorological forecasts // The Cryosphere. 2016. Vol. 10. P. 1571–1589. doi: 10.5194/tc-10-1571-2016.
12. Addor N., Jaun S., Fundel F. & Zappa M. An operational hydrological ensemble prediction system for the city of Zurich (Switzerland): Skill, case studies and scenarios // Hydrology and Earth System Sciences. 2011. Vol. 15. P. 2327–2347. doi: 10.5194/hess-15-2327-2011
13. Kunstmann H., Stadler C. High resolution distributed atmospheric-hydrological modelling for Alpine catchments // Journal of Hydrology. 2005. Vol. 314. P. 105–124. doi: 10.1016/j.jhydrol.2005.03.033.
14. Verbunt M., Zappa M., Gurtz J. & Kaufmann P. Verification of a coupled hydrometeorological modelling approach for alpine tributaries in the Rhine basin // Journal of Hydrology. 2006. Vol. 324. P. 224–238. doi: 10.1016/j.jhydrol.2005.09.036.
15. Schirmer M., Jamieson B. Verification of analysed and forecasted winter precipitation in complex terrain // The Cryosphere. 2015. Vol. 9. P. 587–601. doi:10.5194/tc-9-587-2015.
16. Пьянков С.В., Шихов А.Н. Геоинформационное обеспечение моделирования
17. гидрологических процессов и явлений. Перм. гос. нац. исслед. ун-т. Пермь, 2017. 148 с.
18. Pyankov S.V., Shikhov A.N., Kalinin N.A., Sviyazov E.M. A GIS-based modeling of snow accumulation and melt processes in the Votkinsk reservoir basin // Journal of Geographical Sciences, 2018. Vol. 28(2), P. 221–237. doi: 10.1007/s11442-018-1469-x.
19. Толстых М.А. Глобальные модели атмосферы: современное состояние и перспективы развития // Труды Гидрометцентра России. 2016. №1. С. 5–33.
20. Шихов А.Н., Быков А.В. Расчет снегозапасов на крупном водосборе с использованием данных глобальных моделей прогноза погоды // Гидрометеорологические исследования и прогнозы. 2018. № 1 (367). С. 64‒79.
21. Bartalev S.A, Ershov D.V., Isaev A.S., Potapov P.V., Turubanova S.A., Yaroshenko A.Yu. Russia’s Forests — Dominating Forest Types and Their Canopy Density. Moscow: Greenpeace Russia and RAS Centre for Forest Ecology and Productivity. 2004. (Map, scale 1:14 000 000).
22. Arino O., Bicheron P., Achard F., Latham J., Witt R., Weber J.-L. GlobCover: the most detailed portrait of Earth. In: European Space Agency Bulletin. 136. pp. 24–31.
23. Hansen M.C., Potapov P.V., Moore R., Hancher M., Turubanova S.A., Tyukavina A., Thau D., Stehman S.V., Goetz S.J., Loveland T.R., Kommareddy A., Egorov A., Chini L., Justice C.O. Townshend J.R.G. High-Resolution Global Maps of 21st-Century Forest Cover Change // SCIENCE. 2013. Vol. 342. P. 850–853. doi: 10.1126/science.1244693.
24. Справочники по климату СССР. Вып. 1–34. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1965–1974.
25. Кузьмин П.П. Процесс таяния снежного покрова. Л., Гидрометеоиздат, 1961. 346 с.
26. Корень В.И. Математические модели в прогнозах речного стока. Л.,, Гидрометеоиздат, 1991. 199 с.
27. Pomeroy J.W., Parviainen J., Hedstrom N., Gray D.M. Coupled modelling of forest snow interception and sublimation // Hydrological Processes. 1998. Vol. 12. PP. 2317–2337.
28. Карпечко Ю.В., Бондарик Н.Л. Гидрологическая роль лесохозяйственных и лесопромышленных работ в таежной зоне Европейского Севера России. – Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2010. 225 с.
29. Шутов В.А., Калюжный И.Л. Анализ пространственного распределения зимних осадков и снегозапасов в бассейне р. Белой // Метеорология и гидрология. 1997. №1. С. 105–114.
30. Гордеев И.Н. Методика расчета интенсивности снеготаяния в прогнозах весеннего стока сибирских рек. Научно-практическая школа-семинар молодых ученых и специалистов в области гидрометеорологии. Новосибирск, 2012. URL: http://sibnigmi.ru/documents/school/Gordeev.pdf
31. Wilson J.P., Gallant J.C. [Eds.]: Terrain Analysis - Principles and Applications. New York, John Wiley & Sons, Inc. 2000.
32. Гаврилова С.Ю. Устранение неоднородности временных рядов атмосферных осадков и их использование для анализа изменений режима увлажнения на территории России. Автореф. дисс. … канд. геогр. наук. СПб, 2010. 111 с.
33. Hall D.K., Riggs G.A., Salomonson V.V. Development of methods for mapping global snow cover using moderate resolution imaging
34. spectroradiometer data // Remote Sensing of Environment, 1995. Vol. 54, P. 127–140.
35. Salomonson V. V., Appel I. Estimating fractional snow cover from MODIS using the normalized difference snow index // Remote Sensing of Environment. 2004. Vol. 89, P. 351–360. doi: 10.1016/j.rse.2003.10.016.
36. Wang X., Wang J., Che T., Huang X., Hao X., & Li H. Snow Cover Mapping for Complex Mountainous Forested Environments Based on a Multi-Index Technique // IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. 2018. Vol. 11(5), P. 1433–1441. doi: 10.1109/JSTARS.2018.2810094.
Дополнительные файлы
|
|
1. Рис. 1. | |
| Тема | ||
| Тип | Результаты исследования | |
Посмотреть
(7MB)
|
Метаданные | |
|
|
2. Рис. 2. | |
| Тема | ||
| Тип | Результаты исследования | |
Посмотреть
(430KB)
|
Метаданные | |
|
|
3. Рис. 3. | |
| Тема | ||
| Тип | Результаты исследования | |
Посмотреть
(10MB)
|
Метаданные | |
|
|
4. Рис. 4. | |
| Тема | ||
| Тип | Результаты исследования | |
Посмотреть
(1MB)
|
Метаданные | |
|
|
5. Рис. 5 | |
| Тема | ||
| Тип | Результаты исследования | |
Посмотреть
(15MB)
|
Метаданные | |
Для цитирования: Пьянков С.В., Шихов А.Н., Михайлюкова П.Г. Моделирование снегонакопления и снеготаяния в бассейне р. Камы с применением данных глобальных моделей прогноза погоды. Лёд и Снег. 2019;59(4).
For citation: ., ., . . Ice and Snow. 2019;59(4).
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.
ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)