青藏高原南北界多年冻土对气候变化的响应研究

研究表明，气候变暖背景下青藏高原多年冻土在其分布边界附近的退化较为显著。因此，查明边界区冻土的退化过程和机理更有利于评价和预测高原多年冻土整体的退化特征和趋势。本项目拟选择分别位于高原多年冻土分布南北界的两道河和西大滩地区作为研究区，在已有调查、监测和研究的基础上，采用探地雷达和电法两种物探勘查并结合钻探坑探的方法，查明多年冻土空间分布特征的变化；并通过对这两个地区活动层、主要气象要素和多年冻土地温的综合分析，揭示多年冻土退化过程中活动层水热状况和地温动态变化的基本规律，研究气候和各种局地因素对高海拔多年冻土演化过程的影响，同时通过室内实验获取关键的土壤热物理参数，完善已有的多年冻土热状况数值模型，模拟预测高原南北界多年冻土未来的变化，为提高我国对高海拔多年冻土变化的模拟和预测水平，指导气候变暖背景下青藏高原多年冻土区的水资源、生态环境变化研究和预测、工程建设等提供科学依据。

本项目在青藏高原多年冻土分布南北界的两道河和西大滩地区进行了综合野外调查和长期定位观测，取得了一大批第一手资料，为高原多年冻土分布边界区冻土的空间分布变化和水热状况动态变化研究提供了良好的资料积累。利用高原中部多年冻土及其周边地区有长期观测地表温度的气象站资料分析了高原中部近期的地表变暖，揭示了高原中部近期地表变暖和冻融环境的时空变化特征并深入分析了其对多年冻土热状况可能产生的影响。结果表明，自1980至2007年高原中部地表温度平均以0.6 ℃/10a的速率升高，这一升高速度明显高于以往青藏高原气温变化的速率，势必对高原多年冻土热状况产生深远的影响，同时也发现，江河源区地表变暖的幅度大于其它地区。利用青藏公路沿线多年冻土和活动层的长期监测资料，分析了影响多年冻土上限的各种因素以及各种局地因素对多年冻土温度状况的影响，并揭示了高原近30年土壤热状况的变化特征，也验证了CoLM模型在高原多年冻土热状况模拟中的适应性，并改进了模型的参数化方案，取得了比较理想的模拟效果。