积雪对祁连山区黑河上游活动层热状态的影响研究
2021-02-14范成彦牟翠翠彭小清张廷军
张 凤, 范成彦, 牟翠翠,2,3, 孙 文, 彭小清, 张廷军,2
(1.兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室,甘肃兰州 730000; 2.中国高校极地联合研究中心,北京 100875;3.南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海),广东珠海 519000; 4.航天恒星科技有限公司,北京 100094; 5.西安航天天绘数据技术有限公司,陕西西安 710100)
0 引言
在全球气候变暖的背景下,多年冻土已开始融化并将快速退化[1-3]。据实测资料,北半球整体多年冻土活动层厚度增加[4]。模拟结果也表明自1850年以来呈加深趋势,其中青藏高原地区最为显著[5]。青藏高原近40 年的增温速率比全球同期增温速率高约2 倍[6],自1960—2008 年的近50 年温度增加了1.8 ℃,多年冻土退化显著[7-8],活动层厚度以4.26 cm·a-1的速率增加[9]。有研究表明,青藏高原腹地活动层厚度的增加速率为3.6~7.5 cm·a-1[8,10]。青藏公路沿线的活动层温度以0.486 ℃·(10a)-1速率升温,活动层厚度以19.5 cm·(10a)-1的速率增加[6]。1996 年以来,沿线6.0 m 深度处的多年冻土温度增加了0.08~0.55 ℃[8,11]。
积雪对中高纬度地带和高海拔地区的生态系统变化具有显著影响[12-14]。积雪通过影响表面能量平衡改变天气和气候[15],影响土壤热状态[14,16-18]以及陆地和大气的碳交换等。一方面,积雪的高反照率有利于地表的降温和下伏土层的冷却[14];另一方面,积雪因其低导热率特性而具有良好的隔热作用,可以减少冬季陆地热量的损失。积雪的起止时间、持续时间、积雪厚度、密度、结构等,都会对积雪的隔热效应产生影响[19]。但由于植被等局地因素以及积雪密度、湿度等因素的不同,不同地区积雪保温效应的雪深阈值差异较大[14,20]。……
