活动层是多年冻土和大气之间进行地气能水交换的媒介和缓冲区，其土壤水分变化对局地地形稳定性、地表和地下水文过程、碳循环和植被演化具有重要的影响。青藏高原已有站点观测表明活动层内的土壤水分有增加的趋势。然而，站点尺度的观测数据非常稀少，区域尺度活动层土壤水分如何变化及其空间差异性仍不清楚。

我站陈杰特别研究助理结合InSAR地面形变观测和独立成分分析统计方法，成功分离了青藏高原中部区域尺度的季节形变，并建立了基于季节形变幅度的活动层土壤水分年际变化模型。已有的基于数据或者物理过程的形变模型通过约束形变在时间上的变化来分离与冻融过程相关的季节形变，这使得InSAR形变观测不能反映季节形变幅度的年际变化。而独立成分分析不依赖于先验形变模型，能更好的分离不同的形变信号（图1）。结果表明，2015-2019年间青藏高原中部14万平方公里的区域内季节形变幅度以每年0.17厘米的速度在增长，这相当于活动层土壤水分在2015-2019年间增加了约8厘米（图2）。这一结果与独立的土壤水分遥感产品和站点观测有较高的一致性（图3）。我们推测活动层土壤水分的增加主要与活动层厚度增加和多年冻土上限地下冰融化引起的。该研究表明高亚洲地区水循环的广泛加强，提供了一种结合卫星遥感和多变量统计来量化活动层水储量变化的新方法。

该成果以Increased Water Content in the Active Layer Revealed by Regional-Scale InSAR and Independent Component Analysis on the Central Qinghai-Tibet Plateau为题发表于地学一区TOP期刊Geophysical Research Letters。我站吴通华研究员为论文通讯作者，陈杰博士为论文第一作者。该研究得到了国家自然科学基金青年基金（42001072）、中国博士后科学基金特别资助（站中）项目（2021T140702）和中国科学院“特别研究助理资助项目”（陈杰）等共同资助。

论文链接：https://doi.org/10.1029/2021GL097586

图1.基于独立成分分析的地面形变分量及其在时间上的变化。 

图2.2015年与（a）2016，（b）2017，（c）2018，（d）2019年间活动层土壤水分总量变化的空间分布。

图3：（a）基于SMAP-L4根系土壤水分含量变化；（b），（c）和（d）为三个站点活动层土壤水分变化。