我站在青藏高原多年冻土活动层厚度研究取得重要进展

多年冻土受全球变暖影响显著,其活动层厚度(ALT)变化对生态和水文系统意义重大。青藏高原是世界上最高且最广泛的多年冻土区,青藏公路沿线的多年冻土变化对区域生态、工程和社会经济发展影响深远。近期,我站关于青藏高原多年冻土ALT的研究取得重要成果,研究剖析了2004-2023年间青藏公路沿线ALT的动态变化与区域差异,对理解气候变暖下的生态与工程问题意义重大。

                                              image001.png

图1 研究区域内活动层观测站点的分布

研究数据来自青藏公路冻土区9个活动层观测站(图1)2004-2023年的土壤温度数据,结合气象观测数据,分析ALT变化趋势,并探究地表能量通量、不同植被类型和活动层土壤成分的影响。通过构建经验模型,评估模型精度以验证其有效性。

研究发现2004-2023年,青藏公路沿线多年冻土区平均ALT显著增加,增幅为64.7cm(2.84cm/a),与区域升温趋势(0.25°C/10a)一致,青藏高原季节性变暖模式发生了变化,变暖速率的由过去的秋、冬季最为显著在近十年逐渐转变为了春、夏季最快。地表能量收支是影响ALT变化的主要因素,年总辐射积累和净长波辐射对ALT变化影响显著。不同下垫面类型中,土壤湿度和植被覆盖与ALT的相关性不同,高山沼泽草甸ALT最薄,高山荒漠草原最厚。利用易得的气象数据开发的经验模型精度令人满意,可作为冻土地区生态和基础设施规划的有效工具。研究揭示了2004-2023年青藏公路沿线ALT的显著变化,反映了气候变暖对多年冻土的影响。地表能量收支主导ALT变化,不同下垫面的土壤湿度和植被覆盖对ALT影响各异,经验模型为相关规划提供了有力支持,有助于理解气候变化导致的多年冻土退化问题。

image002.jpg

图2 2004 至 2023 年 研究站点 5 厘米年平均土壤温度和季节平均土壤温度的变化率

研究成果以“Dynamic changes and regional differences in permafrost active layer thickness along the Qinghai - Tibet Highway from 2004 to 2023”为题,发表在地学一区TOP期刊Agricultural and Forest Meteorology上,我站李韧研究员为论文第一作者,其他作者包括我站吴通华研究员、吴晓东研究员、胡国杰研究员、姚济敏副研究员以及博士生王申宁(在读)、马俊杰和刘文浩(已毕业)等。该研究获国家自然科学基金、中国科学院“西部之光”项目、国家重点研发计划项目、冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室自主课题联合资助。

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2025.110547

图文:李韧,王申宁,史健宗    审核:吴通华