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青藏高原工程走廊3个监测点多年冻土温度序列重建

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连续、长时间序列的多年冻土温度数据在开展气候变化对多年冻土的影响及其生态、水文效应研究中有着重要的科学意义.本文利用西大滩、五道梁、唐古拉3个观测点的实测地温数据首先对多年冻土模型及其参数化方案进行了验证、优化和标校,以实测数据和经过校正的CMIP6逐月5 cm地表土壤温度数据作为模型的驱动数据,模拟了3个观测点1900~2019年多年冻土地温变化,并对1920年以后的模拟温度变化序列进行分析.结果表明:(1)多年冻土模型对处于地温年变化深度以下地温的模拟误差低于0.1℃,表明模型对于多年冻土的热状态具有较好的模拟能力;(2)1920~2019年西大滩、五道梁、唐古拉各模拟深度的年平均温度均呈现升温趋势,年地温变化(15m)处的平均升温速率为0.07℃/10a(0.05~0.09),不同深度岩土层的热状态对气候变化具有不同的响应时间,深层地温对气候变化的响应相较于浅层有20年左右的滞后;(3)多年冻土上限下降速率相差不大,平均为0.6cm/a;多年冻土下限的上升速率分别为13.4、4.0和4.0 cm/a;多年冻土厚度分别减少13.9、4.6、4.7m;(4)3个观测点多年冻土对气候变化的反应存在差异,处于多年冻土北部下界附近西大滩的多年冻土相对不稳定,对气候变化反应剧烈,而处于连续多年冻土区的五道梁和唐古拉多年冻土相对稳定.本研究重建的不同深度100年月尺度地温变化序列可以较好地反映青藏高原多年冻土温度的变化历史,与近40年来观测到的多年冻土变化的实际情况较为一致.地温序列是对目前青藏高原多年冻土地温数据时间短、连续性差的补充和完善,可被用作研究青藏高原多年冻土热状态变化的重要参考数据.
Reconstruction of past permafrost temperature sequences at three monitoring sites along the Qinghai-Tibet Engineering Corridor

殷路辉、赵林、胡国杰、赵建婷、幸赞品、孙哲、张钰鑫、刘广岳、邹德富、杜二计、肖敏轩、乔永平、史健宗

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南京信息工程大学地理科学学院,南京210044

中国科学院西北生态环境资源研究院,青藏高原冰冻圈观测研究站,冰冻圈科学国家重点实验室,兰州730000

中国科学院大学资源与环境学院,北京100049

南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室,南宁530001

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青藏高原 GIPL2模型 多年冻土 温度模拟 温度重建

国家自然科学基金第二次青藏高原综合科学考察研究项目

419311802019QZKK0201

2023

科学通报
中国科学院国家自然科学基金委员会

科学通报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.269
ISSN:0023-074X
年,卷(期):2023.68(15)
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