青藏高原季節性凍土凍融變化研究取得進展

2020-10-14 中科院之聲

近日，中國科學院西北生態環境資源研究院研究員羅斯瓊團隊在Journal of Climate上，發表題為Freeze-Thaw Changes of Seasonally Frozen Ground on the Tibetan Plateau from 1960 to 2014的研究論文，揭示20世紀60年代以來青藏高原季節性凍土凍融的時空變化特徵。

季節性凍土凍融變化是氣候變化的指示器，通過對地表能量、水分和碳循環的影響，在局地和全球氣候以及陸地生態系統中發揮作用。目前仍缺乏對整個青藏高原季節性凍土凍融時空特徵、變化趨勢以及潛在原因的認識。基於此，研究人員以1960-2014年青藏高原觀測的季節性凍土凍結深度為基礎，分析凍結深度以及凍融期的時空特徵和變化趨勢，探討與氣候、地理因素的關係，並預估整個青藏高原區域季節性凍土凍融變化。研究發現，青藏高原季節性凍土凍結深度、凍融期、凍融開始日和凍融結束日具有明顯的氣候帶分布特徵（圖1）。1960-2014年季節性凍土凍結深度和凍融期呈下降趨勢，尤其是2000年以後（圖2）。土壤水熱條件對凍土凍融變化的影響可用地理因子（海拔和緯度）或氣候因子（氣溫和降水）預估。由於大部分觀測站點位於海拔相對較低的地區，基於地理因子和氣候因子估算的凍結深度和凍融期的平均值明顯大於氣象站觀測數據平均值。近60年來，青藏高原大部分地區土壤增暖、增溼條件是季節凍土凍結深度和凍融期顯著減小的主要原因，而藏東南部分地區土壤變幹導致該區域季節性凍土凍結深度和凍融期略有增加（圖3）。

羅斯瓊為論文第一作者及通訊作者，西北研究院博士王景元、加拿大薩斯卡切溫大學教授John W. Pomeroy以及成都信息工程大學教授呂世華參與該研究。研究工作獲第二次青藏高原綜合科學考察研究項目、國家自然科學基金等的資助。

圖1.不同氣候區季節性凍土凍結深度、凍融期、凍融開始日和凍融結束日平均值

圖2.季節性凍土最大凍結深度及凍融期空間分布特徵（a，c）及變化趨勢（b，d）

圖3.季節性凍土最大凍結深度年代際異常值（a）1960年（b）1970年（c）1980年（d）1990年（e）2000年（f）2010年

來源：中國科學院西北生態環境資源研究院

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