全球气候变化背景下，北极多年冻土正经历前所未有的退化，由此引发的热融沉降现象已成为当地居民生命与基础设施安全的重大隐患。然而，前期多年冻土融沉风险评估研究中对融沉诱发因子以及负样本（未发生融沉区域）的选择多基于定性考虑，极易低估潜在融沉风险。本研究将地理探测器（GeoDetector）和机器学习模型相结合，对环北极多年冻土的融沉易发性进行了系统评估，揭示出该区域面临的威胁远超以往认知。

在融沉诱发因子方面，本研究综合地形、土壤、植被与气候四类共12个因子，利用地理探测器模型进行量化分析，研究发现融化指数（TDD）和归一化植被指数（NDVI）对融沉事件的独立解释力最强（q值分别为0.58和0.53）。更关键的发现是，地下冰含量（GIC）与TDD的交互作用解释力高达q=0.71，远超GIC（q值为0.39）在内的任一单因子作用强度，这一发现进一步证实了地下冰的存在是造成地表融沉的必要而非充分条件，必须在足够的热量驱动下才会触发融沉。

图1 环北极多年冻土区融沉诱发因子交互探测结果。

融沉易发性模拟结果显示，环北极多年冻土区超过41.54%的面积处于高融沉易发状态，仅13.81%为中等易发。融沉易发区并不遵循简单的纬度地带性规律，而呈现整体分散、局部集中的特征。在风险评估层面，目前该区域共有271万人、2.04亿km2建筑及超过11万km道路暴露于不同等级的融沉威胁之下。其中，高风险区人口占比达73.34%，建筑面积占比75.74%，道路长度占比64.80%。研究表明，与前期成果相比，本研究识别出的融沉高易发区域明显偏大，造成这种差异的主要原因在于本方案中样本选取策略的改进。随着全球持续变暖与极端天气气候事件频发，热融沉降灾害威胁不断加剧，当地基础设施与生态系统将面临更为严峻的风险。

图2 环北极多年冻土区融沉易发性图

该研究成果系统刻画了环北极多年冻土区热融沉降易发性的空间格局，揭示了地下冰含量与融化指数等因子的交互主导作用及其协同影响作用，深化了对环北极地区多年冻土热融沉降诱因复杂性的认识，为改进冻土灾害风险评估和制定北极可持续发展应对策略提供了科学依据。

该成果以 “Assessing the susceptibility to thaw settlement hazards in circum-Arctic permafrost regions during 2000-2020”为题发表于《Advances in Climate Change Research》。我站已毕业博士研究生（现为枣庄学院讲师）倪杰为第一作者，吴通华研究员为通讯作者。该研究得到甘肃省科技计划项目（23ZDFA017）、中国科学院西部之光项目（xbzg-zdsys-202304）、中国科学院冰冻圈科学与冻土工程国家重点实验室项目（CSFSE-FX-2505 & CSFSE-TZ-2502）以及山东省自然科学基金项目（ZR2022QD016, ZR2022QD044）的联合资助。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S167492782600136X

图文：倪杰；审核：吴通华