摘要
地表反照率微小变化影响着地表辐射收支与能量平衡,从而对区域及全球气候产生影响。准噶尔盆地位于中亚腹地,典型的荒漠环境是干旱区气候变化的指示剂。在气候变化过程中,其独特的下垫面性质能敏感反映出区域气候变化的干湿及冷暖过程,因此,研究准噶尔盆地地表反照率时空变化特征及其影响因素,对正确认识准噶尔盆地陆面特征、改善生态环境和气候监测有着不可替代的区域特征及科学意义,为客观评价全球气候变化下干旱区陆面变化及其正负反馈响应机制提供一定的理论依据。 本文以准噶尔盆地为研究对象,通过利用MODIS卫星遥感数据MOD09A1产品反演短波、近红外、可见光地表反照率,结合气象数据、植被NDVI、土地利用类型数据,分析准噶尔盆地2001-2018年地表反照率、气温、降水、NDVI的时空变化特征和土地利用类型引起地表反照率的变化,然后对不同波段地表反照率与气温、降水和NDVI进行相关关系分析,并探讨地表反照率与影响因子的时空响应状况。本文主要结论如下: (1)准噶尔盆地短波、近红外、可见光地表反照率具有明显的空间地域差异,整体呈现东北高、西南低的分布规律,多年平均地表反照率值满足近红外>短波>可见光;准噶尔盆地3种不同波段地表反照率年际变化速率空间分布整体均表现“西南缘和东北缘增加,北缘及东南缘减少”的变化趋势;不同波段地表反照率标准差主要集中分布在0.015~0.030范围之间,满足可见光>短波>近红外,且冬季地表反照率的标准差值最高,夏季最低;地表反照率变化与地表覆盖类型的季节变化密切相关。 (2)准噶尔盆地不同土地利用类型在不同波段地表反照率具有明显的差异特征,除了湖泊和水库坑塘类型外,其他一级和二级土地利用类型的地表反照率值均满足近红外>短波>可见光这一特征;2010-2018年3个波段的不同土地利用类型地表反照率年际变化趋势,在整体上稍显著于2000-2010年,且在2010-2018年间短波波段的一级土地利用类型均通过了0.05的显著性检验;准噶尔盆地18年来土地利用类型地表反照率年际变化速率呈微弱的增长趋势,年际速率变化较小,整体保持稳定,研究结果将为研究区地表分光辐射及能量平衡研究奠定基础。 (3)准噶尔盆地2001-2018年短波、近红外和可见光波段的地表反照率整体上与气温均呈现负相关关系,相关系数依次为-0.44、-0.42和0.45;与降水均呈现微弱的正相关,相关系数依次为0.25、0.19和0.27;与NDVI均呈现负相关关系,相关系数分别为-0.35、-0.32和-0.39;气温、降水及NDVI与不同波段地表反照率的相关系数值均满足:可见光>短波>近红外。其中气温与地表反照率的相关系数绝对值最高,是影响地表反照率变化最重要的影响因子,其次为NDVI,降水量最低;总体而言,气温是影响准噶尔盆地地表反照率变化的主导因子。