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2024 , Vol. 43 >Issue 7: 1850 - 1861

DOI: https://doi.org/10.11821/dlyj020231094

论文

中国东北北部地区雪面雨日数变化及其影响因素

  • 宝乐尔其木格
展开
  • 内蒙古农业大学林学院，呼和浩特 010019

宝乐尔其木格（1984-），女，内蒙古呼和浩特市人，博士，讲师，研究方向为气候变化影响与适应。E-mail:

收稿日期: 2023-12-05

  录用日期: 2024-04-07

  网络出版日期: 2024-07-05

基金资助

内蒙古自治区自然科学基金项目(2024LHMS04024)

内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZY20042)

内蒙古农业大学2015年高层次引进人才科研启动基金(YJ2015-2)

内蒙古农业大学林学院青年教师科研基金项目(DC2000001013)

收起

Rain-on-snow variation characteristics and its influencing factors in northern part of Northeast China

  • Baoleerqimuge
Expand
  • Forestry College of Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010019, China

Received date: 2023-12-05

  Accepted date: 2024-04-07

  Online published: 2024-07-05

Fold

摘要

本文基于中国东北北部地区121个气象站1968—2019年逐日积雪深度、降水、气温、海拔高度资料，利用统计方法对雪面雨日数气候学和长期变化特征及其影响因子进行了分析。结果表明：中国东北北部地区年均雪面雨日数在0.12~3.60 d之间，其中长白山（1.34 d），大、小兴安岭地区雪面雨日数偏多，最多出现在长白山南部，高原和平原地区雪面雨日数少，年均0.83 d以下。雪面雨发生在秋季积雪积累期和春季融化期，峰值分别出现在10月和4月，春季积雪消融期比秋季积累期多，约是其2倍。近52 a东北北部地区雪面雨日数呈减少趋势，大、小兴安岭减少较快（气候倾向率分别是-0.107 d/10a和-0.105 d/10a，均通过显著性检验）。冷季降雨日数和积雪日数对雪面雨贡献具有空间异质性，大兴安岭地区虽然降雨日数少但积雪日数多，使得该地区雪面雨日数较大，长白山地区则相反。月尺度上，雨日和积雪日数的共同增加（减少）导致3月（9月）雪面雨日数增加（减少），4月长白山、松嫩平原和小兴安岭地区雨日和积雪日数共同减少导致雪面雨日数减少。10月积雪日数减少是雪面雨日数减少的主因。积雪积累和融化初期（9月和3月）降雨日数和积雪日数共同变化导致雪面雨变化，而在积雪积累和融化后期（10月和4月）积雪日数对雪面雨变化贡献更大。年雪面雨日数和雪面雨量随海拔的升高而增加。

关键词： 东北北部地区; 雪面雨; 变化; 影响因素

本文引用格式

宝乐尔其木格 . 中国东北北部地区雪面雨日数变化及其影响因素[J]. 地理研究, 2024 , 43(7) : 1850 -1861 . DOI: 10.11821/dlyj020231094

Abstract

Based on the daily snow depth, precipitation and air temperature data during 1968-2019 from 121 stations in the northern part of Northeast China (NNEC), statistical methods were utilized to analyze the climatology, long-term change and impacting factors of rain-on-snow. Results showed that: the annual mean rain-on-snow day number in the NNEC ranges between 0.12-3.60 d, rain-on-snow is most frequently seen in the Changbai Mountains (1.34 d), Da and Xiao Hinggan mountains, with maximum values seen in the southern part of Changbai Mountains. Plateau and plain areas saw less rain-on-snow events, less than 0.83 d a year. Rain-on-snow occurred in snow accumulating and melting season, peaking in October and April, more frequently seen in melting season than accumulating season, almost two times more frequent. Rain-on-snow saw a decreasing trend in all sub-regions in recent 52 years, Da and Xiao Hinggan mountains decreased significantly (climate tendency rate -0.107 d/10a and -0.105 d/10a, respectively, passing a significant test). The contribution of cold season rain day number and snow cover day number to rain-on-snow events showed spatial heterogeneity. Although rain day number is less in Da Hinggan Mountains, the snow cover day number and lasting day number is the largest in this area which is beneficial for rain-on-snow event, while in the Changbai Mountains a larger rain day number leads to more rain-on-snow events. On monthly scale, the increase (decrease) of rain day number and snow cover day number caused rain-on-snow event increase (decrease) in March (September). In April, the decrease of rain day number and snow cover day number contributed to the decrease of rain-on-snow events in Changbai Mountains, Songnen Plain and Xiao Hinggan Mountains. The decrease of the snow cover day number is the main cause for a rain-on-snow decrease in October. In the early stages of snow accumulating and melting (September and March) season, the common changes of rain day number and snow cover day number caused the rain-on-snow variation, while snow cover day contributed more in the late stages (October and April). Annual rain-on-snow day number and precipitation amount increased with increasing altitude.

Key words： northern part of Northeast China; rain-on-snow; changing characteristics; influencing factors

1 引言

积雪是高纬度、高寒地区陆面过程重要因子，东北是中国三大稳定积雪区之一[1]。积雪期的降雨称为雪面雨，中国三大积雪区和东部地区均有雪面雨发生，年均发生日数最高10 d左右，大部分地区不足5 d[2]，虽然雪面雨发生频率不高但其水热效应和气候变暖背景下的趋势值得关注：雪面雨期间降雨和积雪融化导致的复合效应会引发雨雪混合洪水，雪面雨还导致雨雪冻结在地表，影响植被生长和动物觅食[3,4]。降落到地面的雨水和积雪融化水释放热量并加速冻土融化。雪面雨也会影响春季积雪消融过程，提高了积雪含水量和消融速率，加强了积雪消融过程[5]，内蒙古呼伦贝尔市伊敏河流域有些年份会出现特大春汛，其主要原因是冬季深厚积雪融化造成的，这种积雪融化导致的春汛是近年值得关注的问题，而雪面雨对融雪过程的影响亦是值得研究的课题。
雪面雨即地面有积雪覆盖的同时有降雨出现，因此降水相态的判别是雪面雨日定义的关键，Ding等[6]指出湿球温度和降水相态的关系较气温更密切，因此利用湿球温度，海拔高度，相对湿度等多个因子对降水相态进行判断并得到了广泛的应用[2]。卢新玉等[7]基于天气现象判断降雨日。雪面雨过程中地面积雪深度和降水强度等具有地区差异[3,8⇓-10]，因此研究者依据不同研究区和研究目的制定了不同的雪面雨判别方法[1,8,9]并就北美[10,11]、挪威[12]、阿拉斯加[9]等高纬度、高寒地区雪面雨气候变化特征，天气动力成因，洪水灾害，对土壤温度的影响，植树造林对雪面雨的影响[13,14]等进行了相关分析。国内对雪面雨研究尚不多见，Zhou等[2]对2001—2018年全国雪面雨日数变化和成因进行分析指出由于积雪日数的减少，东北地区雪面雨日数呈减少趋势。青藏高原和新疆北部由于更多的雨日导致雪面雨呈增加趋势[7]，因此不同地区雪面雨变化特点和影响因子均不相同。全球变暖使东北地区积雪初日推迟、终日提前，积雪期缩短，积雪日数减少[15,16]，另一方面，近年中国东北地区增温最显著，其中春季增温最显著，秋季稍弱，而秋季和春季又是雪面雨发生的主要季节[17]，增暖使雪转雨的可能性增加。积雪减少不利于雪面雨发生而降雨日数的增加有利于雪面雨日数增加，因此气温对雪面雨的影响较复杂。
研究表明虽然东北地区年均雪面雨日数少，但其空间异质性强[1]，其原因值得深入探究。与东北地区积雪日数减少趋势相反，呼伦贝尔和大兴安岭西侧地区积雪覆盖率和积雪日数在显著增长[18]，积雪变化也呈现空间异质性，因此雪面雨在不同地区的变化原因值得深入研究。基于观测资料的东北地区雪面雨特征分析尚未见报道。降水相态的判别是雪面雨日判断的关键，由于降水相态不仅跟降水、气温等气象因子相关，也受到经度、纬度、海拔等地理因子的影响，且中国东北北部地区地形包括高原、平原、山脉且交错分布，植被差异大，海拔高度变化大，本文利用温度、降水、海拔、纬度、经度资料建立界限温度综合指数以判断降水相态并定义雪面雨日，进而对其变化特点和成因进行深入分析。结果可为评估雪面雨对积雪融化影响提供理论依据。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

本文选取黑龙江、吉林、内蒙古东部地区共121个气象站逐日气温、降水和积雪深度资料，因不同站点起始观测年份不同，为了各站点资料的时间一致性，本文选取1968—2019年为研究时段，资料来自国家气象信息中心（http://www.nmic.cn/）。根据地形和多年平均雪面雨日数空间分布将东北北部地区分为5个区域：分别是大兴安岭地区（16个站）、小兴安岭地区（16个站）、长白山地区（34个站）、呼伦贝尔高原（7个站）和松嫩平原（48个站）（见图1）。DEM (digital elevation model) 数据来自中国科学院资源环境科学与数据中心（https://www.resdc.cn/data.aspx?DATAID=123），分辨率为1 km×1 km。
图1 研究区及站点分布

注：该图基于自然资源部地图技术审查中心标准地图（审图号: GS（2020）4619号）绘制，底图边界无修改。

Fig. 1 Study area and distribution of weather stations

2.2 研究方法

本文定义水文年为当年7月1日至翌年6月30日，年份记当年[20]。冷季定义为9月至翌年5月。日积雪深度大于等于1 cm时记1个积雪日，年积雪日数等于本水文年所有积雪日数之和。积雪日降水量大于1 mm且日平均气温小于雨雪界限温度时确定为雪面雨日。本文采用刘玉莲等[19]的方法估算雨雪界限温度，公式如下：
Tlp= -1.557-0.049M+0.181Z+0.001H-0.0001Rp+0.206 Tmn
式中：Tlp表示估算的雨、雪临界气温；M表示气象站经度；Z表示气象站纬度；H表示气象站海拔高度；Rp表示水文年年降水量；Tmn表示水文年年均气温。当水文年日平均气温<Tlp时定义为雪日，>Tlp时定义为雨日。本文降水等级划分：日降水量<10 mm为小雨；25 mm>日降水量≥10 mm为中雨；50 mm>日降水量≥25 mm大雨。
研究者通常利用5 d平均方法确定积雪初日和终日，但Ma等[21]认为该方法会滤掉短暂积雪覆盖日，这对积雪期初日和终日的确定影响尤为大，因此建议将积雪深度大于等于1 cm的第一天和最后一天定义为积雪初日和终日，本文采用该方法定义，积雪持续日数为积雪初、终日之间天数。趋势分析采用一元线性回归法并采用t值检验显著性。区域值采用区域内所有站点的算数平均。

3 结果与分析

3.1 东北北部地区雪面雨气候学特征

东北北部地区年均雪面雨发生日数在0.12~3.60 d之间（见图2），相比新疆北部少，比青藏高原大部分地区雪面雨日数多。东北北部地区年均雪面雨日数分布具有空间差异性，长白山地区雪面雨出现日数最多（年均1.34 d）且由北向南逐渐增加，最大值出现在长白山南部东岗站：2012年出现9 d的雪面雨，大兴安岭地区次之（年均0.85 d），小兴安岭其次（年均0.77 d），松嫩平原（年均0.40 d）和呼伦贝尔高原（年均0.36 d）雪面雨日数较少。由此看出，不同海拔、不同地形雪面雨出现频率不同，山区比平原、高原地区多。研究指出东北地区积雪日数由北向南，由西向东逐渐减少，最高值在大兴安岭北部，大、小兴安岭积雪日数最多，其次为长白山地区，松嫩平原和呼伦贝尔高原积雪日数最少[22]，雪面雨日数的分布与积雪日数分布基本一致，由于纬度和海洋的原因使得降雨日数较多，因此长白山地区南部出现雪面雨日数的高值。积雪覆盖日数在平原地区比山区少，大兴安岭北部积雪覆盖日数多，松嫩平原较少[22,23]，因此本文雪面雨日数也在平原地区少，山区和林区比较大。
图2 1968—2019年东北北部地区年均雪面雨日数分布

注：该图基于自然资源部地图技术审查中心标准地图（审图号: GS（2020）4619号）绘制，底图边界无修改。

Fig. 2 Long-term yearly mean rain-on-snow day number in the northern part of Northeast China during 1968-2019

东北北部地区雪面雨发生在春季和秋季，春季积雪融化期雪面雨日数比秋季积雪积累期多，约是其2倍（图3，见第1854页）。大兴安岭地区雪面雨3月开始出现并急剧上升，最多出现在4月（0.37 d），该月降雪日数急剧减少，降雨日数急剧增加，之后随着积雪减少雪面雨急剧减少。9月份随着积雪出现，雪面雨日数开始出现并增加至10月达到秋季最大值(0.13 d)。之后随着降雨日数减少雪面雨也在减少（见图3a）。小兴安岭地区年内雪面雨日数变化与大兴安岭地区类似，春季最多在4月，为0.46 d，秋季最多在10月（0.17 d）（见图3b）。长白山地区与上述两个区域略有不同，雪面雨2月开始出现，2—3月期间显著增加，之后由于雨日的急剧增加和雪日的急剧减少，雪面雨日数继续增加直至4月达到最大值（0.56 d）。由于10—11月期间雪日增加、雨日减少，使得长白山地区秋季雪面雨日数最多在11月份（0.18 d），之后随着雨日的减少而逐渐消失（见图3c）。呼伦贝尔高原和松嫩平原春季和秋季雪面雨日数与上述研究区呈一致的年内变化，春季最多在4月（0.21 d和0.18 d），秋季最多在10月（0.04 d和0.07 d），但雪面雨日数均小于前三个地区（见图3d和图3e）。雪面雨日数由雨日和积雪共同决定，不同季节影响雪面雨的因子也不同。
图3 东北北部不同地区降雨日数、降雪日数、雪面雨日数年内变化

Fig. 3 Inter-monthly variation of rain-on-snow day number, rain and snow day number in different regions of the northern part of Northeast China

东北北部地区雪面雨发生时地面积雪深度主要集中在1~2 cm深度，占总雪面雨日数的37.06%~48.01%，最多的松嫩平原占近一半。积雪深度越深，雪面雨发生次数越少。10%以下的雪面雨发生在5 cm以上深度积雪（见图4a）。雪面雨降雨以小雨为主，占总雪面雨降雨日数的79.53%以上，中雨日数占9%~16%，大雨占0.76%~4.53%（见图4b）。高原地区小雨日数占比比其他区域要大。林区和山区需注意强降水导致的雪面雨现象。雪面雨过程以小雨和地面积雪深度<5 cm为主。
图4 积雪深度占比和不同强度降雨日数占比

Fig. 4 Percentage of snow depth and rain of different ranks during rain-on-snow events

3.2 东北北部地区雪面雨变化及影响因素分析

5个研究区年均雪面雨日数在0.0~3.06 d之间变动，长白山地区年雪面雨日数最多，平均为1.34 d（最多在1972年，3.06 d），小兴安岭地区次之为0.85 d，大兴安岭地区为0.77 d，松嫩平原为0.40 d，呼伦贝尔高原为0.36 d（图5，见第1855页）。近52 a各地区雪面雨日数均在减少，大兴安岭减少最快，气候倾向率为-0.107 d/10a，通过99%的显著性检验（图5a，见第1855页）。其次是小兴安岭，气候倾向率为-0.105 d/10a，通过99%的显著性检验（图5b，见第1855页），再其次为长白山，气候倾向率为-0.091 d/10a（见图5c）。松嫩平原气候倾向率为0.065 d/10a，通过99%的显著性检验（见图5e）。综上所述，中国东北北部地区年均雪面雨日数小于3.0 d，山区雪面雨日数明显多于平原和高原地区。近52 a年雪面雨日数均呈减少趋势且有3个区域通过显著性检验，山区（大兴安岭、小兴安岭、长白山）减少趋势较其他两个区域更明显。
图5 1968—2019年东北北部地区不同区域年雪面雨日数时间序列

Fig. 5 Time series of annual rain-on-snow events in different regions in the northern part of Northeast China during 1968-2019

表1给出了雪面雨出现的主要月份（3、4、5、9、10月）雪面雨日数、降雨日数和积雪日数1968—2019年的变化趋势。由图5和表1看出，虽然年总雪面雨日数呈减少趋势，但雪面雨日数变化具有明显的月际差异，3月份各区域雪面雨日数均增加，而其他月份均呈减少趋势。3月和4月属于积雪融化期。3月份各区域雪面雨日数均在增加，其中既有雨日增加的贡献，也有积雪日数增加的贡献，长白山以外的地区降雨日数增加趋势通过显著性检验。3月份是东北北部地区积雪融化最剧烈的月份。4月份所有区域雪面雨日数均在减少，松嫩平原和小兴安岭地区减少趋势通过显著性检验，其成因呈区域差异，长白山和松嫩平原雪面雨日数减少是因为雨日和积雪日数均在减少，而其他区域主要由积雪日数减少引起。5月份研究区雪面雨日数都在减少，松嫩平原雪面雨日数减少在统计上显著，研究区降雨日数均在增加，而积雪日数都在减少，因此积雪日数的减少是雪面雨日数减少的原因。9—10月份作为积雪积累期，9月份雨日和积雪日数的减少共同导致雪面雨日数减少。10月份雪面雨日数在研究区均减少，松嫩平原、长白山和小兴安岭地区减少趋势显著，大、小兴安岭、呼伦贝尔高原积雪日数减少导致雪面雨日数减少。降雨和地面积雪是雪面雨发生的必要条件，因此本文基于降雨日数和积雪日数的变化探究雪面雨日数变化的原因，随着全球变暖，全球降水格局和相态均在发生变化，降雨日数在增多，有利于雪面雨发生，另一方面，增温对积雪物候期也有显著影响，积雪期缩短，积雪日数减少，不利于雪面雨发生，增温条件下的降雨日数的增加和积雪日数的减少、积雪期的缩短这两种相反趋势，使得雪面雨发生原因复杂，不同区域月际变化成因也不同。
表1 积雪期各月降雨日数、积雪日数和雪面雨日数变化趋势

Tab. 1 Changing trend of rainfall, snow cover and rain-on-snow day number in cold season months （d/a）

月份 要素 大兴安岭 小兴安岭 长白山 呼伦贝尔 松嫩平原
3月 雪面雨日数 0.0002 0.0028* 0.0003 0.0005* 0.0009
降雨日数 0.0046*** 0.0144** 0.0157 0.0032** 0.0118*
积雪日数 0.0124 0.0234 0.0433 0.0643 0.0787
4月 雪面雨日数 -0.0043 -0.0075**
 -0.0072 -0.0031 -0.0034*
降雨日数 0.0092 -0.0016 -0.0169 0.0088 -0.0044
积雪日数 -0.0321*
 -0.0121 -0.0113 -0.0250 -0.0071
5月 雪面雨日数 -0.0027 -0.0021 -0.0023 -0.0024 -0.0015***
降雨日数 0.0414 0.0105 0.0286 0.0536** 0.0387
积雪日数 -0.0044 -0.0034** -0.0026 -0.0070 -0.0021***
9月 雪面雨日数 -0.0017 -0.0005 -0.0003 -0.0008 -0.0002
降雨日数 -0.0243 -0.0521 -0.0599*
 -0.0382 -0.0398
积雪日数 -0.0055***
 -0.0012 -0.0004 0.0000 -0.0003
10月 雪面雨日数 -0.0018 -0.0047*** -0.0033 -0.0006 -0.0019***
降雨日数 0.0113 0.0104 -0.0033 0.0136 -0.0032
积雪日数 -0.0227 -0.0511*** -0.0320* -0.0120 -0.0262***

注：*、**和*** 分别通过95%、98%和99%显著性检验。

降雨和地表积雪是雪面雨形成的两个必要条件，积雪深度和积雪物候如积雪起止时间、持续日数均会影响地表积雪状况，图6给出东北北部地区多年平均积雪初日、终日、持续日数和积雪日数及冷季降雨日数。积雪初日最早在大兴安岭地区出现（10月中旬），小兴安岭和呼伦贝尔地区次之（10月下旬），松嫩平原和长白山地区积雪出现较晚（11月上旬）（见图6a），纬度越高积雪初日越提前。由积雪终日分布图（见图6b）可知，积雪终日最晚在大兴安岭地区（4月下旬），小兴安岭和长白山次之（4月上中旬），最早在松嫩平原（3月下旬至4月上旬），因此大兴安岭地区积雪持续日数最长（>180 d）（见图6c），小兴安岭和长白山南部次之（>160 d）。由图6d可知，积雪日数比持续日数约少50~80 d。积雪日数最多仍然是在大、小兴安岭地区（>100 d），长白山地区次之，小兴安岭以南至松嫩平原南部积雪日数逐渐减小。冷季降雨日数（见图6e）呈明显的东西向阶梯型分布，由东向西逐渐减少，雨日最多在长白山和小兴安岭北部，向西逐渐减小，大兴安岭和呼伦贝尔地区降雨日数最少，降雨日数变化范围在15~50 d。结合图2，雪面雨日数最大值出现的长白山地区，该地区虽然积雪日数和持续日数较少，但降雨日数大，使得该地区出现雪面雨日数的高值。大兴安岭地区降雨日数较少，但无论是积雪持续日数还是积雪日数都比较大，因此大兴安岭地区积雪日数是影响雪面雨的主要因子。
图6 1968—2019年东北北部地区多年平均积雪初日、终日、持续日数、积雪日数和冷季降雨日数

注：该图基于自然资源部地图技术审查中心标准地图（审图号: GS（2020）4619号）绘制，底图边界无修改。

Fig. 6 Mean annual snow cover starting date, ending date, lasting day number, snow cover day number and cold season rain day number in the northern part of Northeast China during 1968-2019

根据海拔和雪面雨日数和雪面雨量的关系（见图7）可知，海拔越高雪面雨出现日数和雪面雨量均增多，年均雪面雨日数和雪面雨量和海拔呈较好的线性关系，400 m以下的海拔地区（主要是松嫩平原），雪面雨日数和雪面雨量随海拔增加的速率较500 m以上减少。
图7 1968—2019年多年平均年雪面雨日数和雪面雨量和海拔高度的关系

Fig. 7 Relationship of mean annual rain on snow day number over years and rain on snow precipitation amount over years with altitude during 1968-2019

4 结论与讨论

4.1 结论

本文基于中国东北北部地区121个气象站资料，利用气象因子和地理因子统计模型判别降水类型，并挑选出雪面雨日，分析了中国东北北部地区雪面雨气候学特征和近52 a变化特征及其原因，主要结果如下：
（1）中国东北北部地区雪面雨日数具有明显的空间异质性，年均雪面雨日数在0.12~3.60 d之间，其中大、小兴安岭、长白山地区雪面雨日数偏多，最多出现在长白山南部。高原和平原地区雪面雨日数少，年均在0.83 d以下。大、小兴安岭和长白山地区雪面雨日数明显比松嫩平原和呼伦贝尔高原日数多，松嫩平原雪面雨日数最少。大兴安岭地区冷季降雨日数较其他地区少但积雪日数多，使得该地区雪面雨日数多，长白山地区虽然积雪日数较大兴安岭地区少，但是冷季降雨日数最多，使得该地区雪面雨日数最多。
（2）从年内分布看，雪面雨发生在秋季积雪积累期和春季融化期，峰值分别出现在10月和4月。春季积雪消融期雪面雨日数比秋季积累期日数多，约是其2倍。春季雪面雨现象更值得关注。
（3）近52 a东北北部各地区雪面雨日数呈减少趋势，大、小兴安岭减少最快，长白山地区次之。近52 a东北北部雪面雨日数变化由降雨日数和积雪日数变化决定，在不同地区、不同月份其变化成因亦不同。3月各地区雪面雨日数均增加，其他月份各区域雪面雨日数均减少。3月份雨日增加和积雪日数增加导致雪面雨日数呈增加趋势。4月份长白山、松嫩平原和小兴安岭地区雨日和积雪日数共同减少导致雪面雨日数减少。5月份在雨日增加的条件下，积雪日数的减少是雪面雨日数减少的主因。9月雨日和积雪日数的减少导致雪面雨日数的减少。10月雪面雨日数减少明显（有2个地区通过显著性检验），积雪日数减少是其主要原因，大、小兴安岭和呼伦贝尔高原雨日增加也有一定的贡献。海拔越高雪面雨日数和雪面雨量均增加。

4.2 讨论

中国东北北部地区年均雪面雨日数小于3.60 d，较Zhou等[2]分析得出的雪面雨日数小，可能跟所用资料、时段和雪面雨判别方法、研究区域差异有关。雪面雨日数空间分布与Zhou等[2]研究结果相同，即大、小兴安岭和长白山地区雪面雨日数较多。Zhou等[2]指出大兴安岭地区雪面雨日数呈减少趋势，长白山地区雪面雨日数呈增加趋势，与本文各区域雪面雨日数呈减少趋势略有不同，本文长白山地区雪面雨日数减少趋势但未能通过显著性检验。海拔高度和雪面雨日数和雪面雨量的关系呈正相关，这与卢新玉等[7]在新疆北部得到的结论相同。山区和林区是积雪较多的地区[24]，无论是积雪深度还是积雪日数，大、小兴安岭和长白山地区均是高值中心，呼伦贝尔高原和松嫩平原较小[25]，本文中山区和林区雪面雨日数也明显多于平原和高原地区。雪面雨日数变化成因既有一致性也有区域差异性，一致性体现在积雪积累和融化初期为9月和3月，而作为雪面雨日数峰值的4月和10月，其变化原因复杂，具有区域差异。
目前雪面雨研究多在北极、北美、欧洲地区展开，国内相关研究较少，本文受限于数据资料仅对东北北部地区雪面雨进行了分析，下一步将研究区扩大到中国三大稳定积雪区之一的东北地区，以期揭示高纬度雪面雨时空变化规律，虽然中国新疆北部和东北地区均属于高纬度积雪区，但东北地区植被、地形更具多样化，海拔梯度大，雪面雨呈现出明显的空间异质性，山区和林区也将是后期雪面雨研究的关键区。中国东北积雪物候和深度时空异质性也强，降水亦受海洋影响较大，因此其雪面雨形成过程具有独特性和复杂性，值得深入分析。数据资料方面，本文基于台站资料进行分析，因台站分布不均匀，需借助覆盖范围更广泛的遥感数据对雪面雨进行判别和分析。

真诚感谢二位匿名评审专家在论文评审中所付出的时间和精力，评审专家对本文研究思路、结论梳理方面的修改意见，使本文获益匪浅。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
[1]
钟镇涛, 黎夏, 许晓聪, 等. 1992—2010年中国积雪时空变化分析. 科学通报, 2018, 63(25): 2641-2654.

[Zhong Zhentao, Li Xia, Xu Xiaocong, et al. Spatial-temporal variations analysis of snow cover in China from 1992-2010. China Science Bulletin, 2018, 63(25): 2641-2654.]. DOI: 10.1360/N972018-00199.

[2]
Zhou G, Zhang D H, Wan J H, et al. Mapping reveals contrasting change patterns of rain-on-snow events in China during 2001 to 2018. Journal of Hydrology, 2023, 617(3): 129089. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.129089.

[3]
Li D Y, Lettenmaier D P, Margulis S A, et al. The role of rain-on-snow in flooding over the conterminous United States. Water Resources Research, 2019, 55(11): 8492-8513. DOI: 10.1029/2019WR024950.

[4]
Putkonen J, Roe G. Rain-on-snow events impact soil temperatures and affect ungulate survival. Geophysical Research Letters, 2003, 30(4): 37-31. DOI: 10.1029/2002GL016326,2003.

[5]
陈仁升, 沈永平, 毛炜峰, 等. 西北干旱区融雪洪水灾害预报预警技术: 进展与展望. 地球科学进展, 2021, 36(3): 233-244.

DOI

[Chen Rensheng, Shen Yongping, Mao Weifeng, et al. Progress and issues on key technologies in forecasting of snowmelt flood disaster in arid areas, northwest China. Advances in Earth Science, 2021, 36(3): 233-244.]. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2021.025.

[6]
Ding B H, Yang K, Qin J, et al. The dependence of precipitation types on surface elevation and meteorological conditions and its parameterization. Journal of Hydrology, 2014, 513: 154-163. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2014.03.038.

[7]
卢新玉, 陈仁升, 刘艳, 等. 我国新疆北部地区雪面雨日数时空变化特征分析. 冰川冻土, 2021, 43(5): 1446-1457.

DOI

[Lu Xinyu, Chen Rensheng, Liu Yan, et al. Spatiotemporal variation of rain-on-snow days in northern Xinjiang. Journal of Glaciology and Geocryology, 2021, 43(5): 1446-1457.]. DOI: 10.7522/j.issn.1000-0240.2021.0089.

[8]
Musselman K N, Lehner F, Ikeda K, et al. Projected increases and shifts in rain-on-snow flood risk over western North America. Nature Climate Change, 2018, 8(9): 808-812. DOI: 10.1038/s41558-018-0236-4.

[9]
Crawford A D, Alley K E, Cooke A M, et al. Synoptic climatology of rain-on-snow events in Alaska, Monthly Weather Review, 2020, 148(3): 1275-1295. DOI: 10.1175/MWR-D-19-0311.1.

[10]
Mccabe G J, Clark M P, Hay L E. Rain-on-snow events in the western United States. Bulletin of the American Meteorological Society, 2007, 88(3): 319-328. DOI: 10.1175/BAMS-88-3-3I9.

[11]
Suriano Z J. North American rain-on-snow ablation climatology. Climate Research, 2022, 87: 133-145. DOI: 10.3354/cr01687.

[12]
Pall P, Tallaksen L M, Stordal F. Climatology of rain-on-snow events for Norway. Journal of Climate, 2019, 32(20): 6995-7016. DOI: 10.1175/JCLI-D-18-0529.1.

[13]
Mooney P A, Li L. Near future changes to rain-on-snow events in Norway. Environmental Research Letters, 2021, 16: 1-11. DOI: 10.1088/1748-9326/abfdeb.

[14]
Mooney P A, Lee H. Afforestation affects rain-on-snow climatology over Norway. Environmental Research Letters, 2022, 17(5): 1-12. DOI: 10.1088/1748-9326/ac6684.

[15]
严晓瑜, 赵春雨, 缑晓辉, 等. 东北林区积雪空间分布与变化特征. 干旱区资源与环境, 2015, 29(1): 154-162.

[Yan Xiaoyu, Zhao Chunyu, Gou Xiaohui, et al. Spatial distributions and variations of the snow cover in the forests of northeast China. Journal of Arid Land Resources and Environment, 2015, 29(1): 154-162.]. DOI: 10.13448/j.cnki.Jalre.2015028.

[16]
周晓宇, 赵春雨, 李娜, 等. 东北地区积雪变化及对气候变化的响应. 高原气象, 2021, 40(4): 875-886.

DOI

[Zhou Xiaoyu, Zhao Chunyu, Li Na, et al. Spatiotemporal variation of snow and its response to climate change in northeast China. Plateau Meteorology, 40(4): 875-886.]. DOI: 10.7522/j.issn.1000-0534.2020.00055.

[17]
任国玉, 徐铭志, 初子莹, 等. 近54年中国地面气温变化. 气候与环境研究, 2005, 10(4): 717-727.

[Ren Guoyu, Xu Zhiming, Chu Ziying, et al. Changes of surface air temperature in China during 1951-2004. Climatic and Environmental Research, 2005, 10(4): 717-727.]. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2005.04.02.

[18]
李晨昊, 萨楚拉, 刘桂香, 等. 2000—2017年蒙古高原积雪时空变化及其对气候响应研究. 中国草地学报, 2020, 42(2): 95-104.

[Li Chenhao, Sa Chula, Liu Guixiang, et al. Spatiotemporal changes of snow cover and its response to climate changes in the Mongolian plateau from 2000 to 2017. Chinese Journal of Grassland, 2020, 42(2): 95-104.]. DOI: 10.16742/j.zgcdxb.20190300.

[19]
刘玉莲, 任国玉, 孙秀宝. 降水相态分离单临界气温模型建立和检验. 应用气象学报, 2018, 29(4): 449-459.

[Liu Yulian, Ren Guoyu, Sun Xiubao, et al. Establishment and verification of single threshold temperature model for partition precipitation phase separation. Journal of Applied Meteorological Science, 2018, 29(4): 449-459.]. DOI: 10.11898/1001-7313.20180406.

[20]
刘畅宇. 中国地区积雪时空异质性及成因分析. 兰州: 兰州大学博士学位论文, 2021: 10.

[Liu Changyu. Spatiotemporal heterogeneity of snow cover and causes in China. Lanzhou: Doctoral Dissertation of Lanzhou University, 2021: 10.]. DOI: 10.27204/d.cnki.glzhu.2021.000848.

[21]
Ma N, Yu K L, Zhang Y S, et al. Ground observed climatology and trend in snow cover phenology across China with consideration of snow-free breaks. Climate Dynamics, 2020, 55(11), 2867-2887. DOI: 10.1007/s00382-020-05422-z.

[22]
郭慧. 中国东北地区积雪物候及其对气候的响应. 兰州: 兰州大学硕士学位论文, 2021: 21.

[Guo Hui. Snow phenology and its response to climate in Northeastern China. Lanzhou: Master Dissertation of Lanzhou University, 2021: 21.]. DOI: 10.27204/d.cnki.glzhu.2021.002171.

[23]
郭慧, 郭泽呈, 陈思勇, 等. 中国东北地区2001—2017水文年积雪物候时空变化. 兰州大学学报(自然科学版), 2022, 58(4): 502-509.

[Guo Hui, Guo Zecheng, Chen Siyong, et al. Temporal and spatial variations in snow phenology from 2001 to 2017 hydrological years in northeast China. Journal of Lanzhou University(Natural Sciences), 2022, 58(4): 502-509.]. DOI: 10.13885/j.issn.0455-2059.2022.04.010.

[24]
张晓闻, 臧淑英, 孙丽. 近40年东北地区积雪日数时空变化特征及其与气候要素的关系. 地球科学进展, 2018, 33(9): 958-968.

DOI

[Zhang Xiaowen, Zang Shuying, Sun Li. Spatial-temporal variation characteristics of snow cover days in northeast China in the past 40 years and their relationship with climatic factors. Advances in Earth Science, 2018, 33(9): 958-968.]. DOI: 10.11867/j.issn.1001-8166.2018.09.0958.

[25]
陈光宇. 东北及邻近地区积雪的时空变化规律及影响因子分析. 南京: 南京信息工程大学硕士学位论文, 2011: 18.

[Chen Guangyu. Analysis on temporal-spatial characteristics of cumulative snow depth and its influence factors in Northeast of China and its vicinity. Nanjing: Master Dissertation of Nanjing University of Information Science and Technology, 2011: 18.]. DOI: 10.7666/d.y1891536.

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