我站青藏高原多年冻土15m深度地温基准数据集(2010–2019)公开发布

固定深度的地温是揭示深层多年冻土热状况的重要指标,对于评估多年冻土的热状态、厚度及其对气候变化的响应具有重要作用。以往研究中,年变化深度(DZAA)处的年平均地温(MAGTDZAA)被广泛用作深层地温的代表性指标。然而,DZAA在不同地区存在显著差异(约3–25m),且会随着多年冻土退化过程发生变化,导致MAGTDZAA在区域尺度上的可比性和适用性受到限制。因此,构建特定深度、特定时期的地温基准数据,对于提升多年冻土温度的一致性和区域适用性具有重要的科学意义和实际应用价值。

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图1  青藏高原多年冻土15m地温监测钻孔分布

我站研究人员基于整编的2010-2019年间231个钻孔的监测数据(图1),结合9个环境预测变量,采用支持向量回归(SVR)方法,构建了空间分辨率为1 km的青藏高原多年冻土15m深度年平均地温(MAGT15m)基准数据集(图2)。结果表明,青藏高原多年冻土区的平均MAGT15m为-1.85±1.58 °C,其中90%的值介于-5.1至-0.1 °C之间,51.2%的区域地温高于-1.5 °C。在多个环境变量中,地表冻结指数(FDD)对MAGT15m的预测能力最显著,其次为地表融化指数(TDD)、年均降水(MAP)和土壤容重(BD)。整体来看,MAGT15m自西北向东南升高、随海拔升高则呈降低趋势;在地形方面,低温值多集中于高山陡坡区域;在流域尺度上,阿姆河、印度河和塔里木河源区的MAGT15m最低(-2.9至-2.7 °C),而长江和黄河源区最高(-0.9至-0.8 °C)。

该基准数据集为深层多年冻土特征模拟和模型验证提供了关键的数据支撑,目前已在国家青藏高原科学数据中心公开发布(https://doi.org/10.11888/Cryos.tpdc.301165, Zou et al., 2024)。

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图2  2010-2019年青藏高原多年冻土15m地温(MAGT15m)空间分布

本研究成果以“Permafrost temperature baseline at 15 m depth on the Qinghai–Tibetan Plateau (2010–2019)”为题,发表于地学一区TOP期刊Earth System Science Data(原文链接:https://doi.org/10.5194/essd-17-1731-2025我站邹德富助理研究员为论文第一作者,合作作者包括我站胡国杰研究员、杜二计高级工程师以及刘广岳工程师等。该研究得到了青藏高原第二次综合科学考察研究项目、国家自然科学基金、中国科学院西部之光项目、甘肃省重大科技专项、冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室自主课题的联合资助。

图文:邹德富    审核:吴通华