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积雪在地表辐射能量平衡和交换中发挥着重要的作用,同时也是干旱区春季融雪径流的重要水源。新疆积雪水资源约占全国的33%。新疆的河流年径流量约70%都是来自于融雪水。然而积雪对气候变化的响应十分敏感,气候变化导致的积雪变化会对干旱区脆弱的生态环境产生严重的后果。目前,随着全球气候变化的加速,科学家针对气候重建的研究也逐渐深入。气候重建研究,一方面能恢复历史时空尺度的历史气候,另一方面也能总结过去的气候变化历程从而给未来气候的变化提供数据参考。因此,重建新疆历史时期降雪有助于深入理解新疆地区历史时期气候变化以及认识当前的气候现状及预估其未来发展趋势。 本文首先从气温和降水两个方面评估了两套再分析资料NCEP20C和ERA20C在欧亚大陆范围内中高纬度范围内不同区域尺度的适用性。在此基础上,利用评估结果NCEP20C较优的结果,驱动WRF降尺度生成1979-2010年新疆地区历史降雪数据,并与遥感数据进行了对比验证。主要得到以下结论: 1)利用两套站点插值外推数据CRU和WM评估了两套再分析资料NCEP20C和ERA20C的气温和降水在新疆以及更大尺度中国、中亚、西伯利亚、欧洲平原以及整个欧亚大陆的适用性表明,两套再分析资料都能表征不同尺度区域气温和降水的时空分布,但在不同尺度区域表现存在一定差异。 2)相比ERA20C再分析数据,NCEP20C再分析气温在不同区域的年际、年代际以及月际表现为暖偏,降水表现为高估;而ERA20C再分析气温在不同区域的年际、年代际及月际表现为冷偏,降水为低估,但NCEP20C整体上与观测数据的一致性更好,模拟精度更高。 3)通过WRF模式中不同微云物理和积云对流参数化方案不同组合降水在新疆地区的适用性试验,得出m5c6组合在新疆地区的适用性最好。 4)WRF可以模拟出新疆雪深明显的季节变化特征,即高值主要分布在11~4月份,但量级明显偏小;空间上,WRF可以描述出新疆地区北多南少、山区多于平原的分布特征。