地表能量收支对全球气候系统有着重要影响。在全球变暖背景下，青藏高原及环北极作为北半球高海拔和高纬度多年冻土分布区，是气候变化的敏感指示器。在全球变暖背景下，全球多年冻土发生了不同程度的退化，导致地表能量收支及陆气间能水交换发生了变化，这将对生态环境及气候系统产生重要影响。相对站点资料和再分析资料，模式模拟不仅可再现历史时期地表能量收支时空变化特征，还可预估其未来变化趋势。CMIP6数据提供了多个模式模拟结果，可为不同研究提供参考，然而目前针对地表感热和潜热通量在青藏高原及环北极多年冻土区适用性及其变化在两个不同冻土区的空间格局及区域差异研究相对较少。

我站马俊杰博士生结合青藏高原及环北极多年冻土区6个涡动观测站点数据（图1），评估了30个CMIP6模式在研究区域感热及潜热模拟效果（图2）。评估结果显示，潜热通量在两地区模拟结果均较好，而感热通量在高原区域效果较差。总体而言，多模型平均结果能够用于青藏高原及环北极多年冻土区感热及潜热时空变化分析。在此基础上，利用多模型平均结果对青藏高原及环北极多年冻土区近30年（1985-2014）地表感热和潜热通量时空变化特征进行了分析，结果显示青藏高原及环北极地区地表能量通量有着明显的区域差异及季节变化特征（图3）。高原中东部地区春季地表感热通量最高，西部地区夏季达到峰值；北极地区地表感热通量在秋冬季大多为负值。青藏高原及环北极地区地表潜热通量近年来均表现出增加的趋势；高原地区增加速率约为0.1–0.2 W m−2 yr−1，北极地区增加速率为0.05–0.15 W m−2 yr−1。

此外，结合CMIP6及站点实测降水、气温、地表温度、及近地表风速数据探讨了地表感热通量及潜热通量模拟误差的原因。CMIP6数据中地表潜热被低估，在青藏高原地区尤为明显。因此我们对地表潜热有较大影响的降水及土壤水分进行了分析，我们注意到尽管降水在全年表现为高估，但在高原雨季降水有明显低估，同时陆面过程模型土壤含水量也在高原地区的模拟有较大偏差。而地表感热则在高原地区存在被低估，北极被高估。研究发现这主要是由于地气温差及地表风速在两地区的不同导致模拟结果偏差不一致，地气温差在高原被低估，而在北极地区暖季被高估，冷季被低估；近地表风速在高原同样表现出被低估，而北极则为被高估。

该成果以“Evaluation and spatio-temporal analysis of surface energy flux in permafrost regions over the Qinghai-Tibet Plateau and Arctic using CMIP6 models”为题发表在地学一区TOP期刊International Journal of Digital Earth。我站马俊杰博士生为论文第一作者，李韧研究员为论文通讯作者。

该研究获国家重点研发计划(2020YFA0608502)、国家自然科学基金(42071093，41941015, 41671070)、甘肃省优秀博士生项目（22JR5RA054）和冰冻圈科学国家重点实验室开放基金(SKLCSZZ-2022)等联合资助。

文章链接https://doi.org/10.1080/17538947.2022.2142307

图1 青藏高原及环北极多年冻土区实测涡动数据站点分布 

图2 CMIP6模式与实测数据潜热通量（左）、感热通量（右）泰勒图(a) TGL, (b) XDT, (c)WDL, (d)NewD66, (e) Tussock, 及 (f) Cherskiy 站

图3 青藏高原及环北极多年冻土区CMIP6多模型平均结果1985-2014年平均（a）春季、（b）夏季、（c）秋季、及（d）冬季潜热通量（左图）、感热通量（右图）分布