摘要
首先,本文分别使用了CMIP5输出的土壤温度(8个模式结果)和近地面2m气温(15个模式结果)资料来诊断北半球全新世中期和工业革命时期的冻土(包括永久冻土和季节性冻土)和活动层厚度的分布情况,并研究全新世中期冻土及活动层厚度相对于工业革命前期的变化。其中,用土壤温度来诊断永久冻土和季节性冻土的方法按照各自的定义进行;用近地面气温间接诊断的方法按照Saito et al.(2013)t进行。其次,本文还将模式诊断的结果与基于代用指标重建的古冻土结果进行比较,结果表明,尽管全新世中期的气候相对于工业革命前期有较明显的变化(高纬地区变暖,中低纬地区变冷):但是两个时期的冻土分布却没有大范围的变化。较明显的变化只发生在冻土边缘的小范围地区。例如,全新世中期,永久冻土南界略明显向北退缩,使得永久冻土在整个北半球减少了3,4%(土壤温度诊断的结果),并且永久冻土之上的活动层厚度增加,但幅度小于lⅢ:同时,由于中低纬地区气候变冷,季节性冻土略微向南扩张。土壤温度诊断和气温诊断的方法在大范围的冻土分布上表现一致,但各有优缺点,并且在描述某些区域(例如,加拿大)的冻土变化上能形成互补。就模式间的差异性而言,CMIP5各个模式中的路面模块还存在很大差异,例如冻土过程的描述不尽相同,对一些路面过程的取舍和参数化各异,土壤结构差别很大等等,因此,土壤温度诊断的冻土分布还存在很大的模式间差异,尤其是在永久冻土的分布上。