1978−2017 年西藏高原冻融指数时空变化特征
2021-07-28范继辉李怡颖程根伟
廖 莹,范继辉,李怡颖,程根伟
(1. 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所,四川 成都 610041;2. 中国科学院大学,北京 100049)
冻土是指温度在0 ℃或0 ℃以下并含冰的各种岩石或土,主要分布在对气候变化敏感的高纬度和高海拔区域[1]。2007–2016 年,全球变暖导致全球平均多年冻土温度增加了0.29 ± 0.12 ℃[2],青藏高原的多年冻土范围自1970 年以来缩减了约10 万km2[3-4]。特别是近地表的正负积温变化将直接影响多年冻土和季节冻土的消长。冻融指数是给定时期内的温度累计值[5],是近年来较为流行的量化冻土季节性变化的气候参数,主要包括季节冻结/融化指数[6]、近似冻结/融化指数[7]和年冻结/融化指数[8]等。其中,年冻结/融化指数是计算一年内所有低于/高于0 ℃的日均温之和[9],该方法已广泛运用在北半球[10-11]、加拿大[12]、挪威[13]、蒙古[14]和我国的青藏高原[15-16]、东北[17-18]和北疆[19-20]等地区。由于冻融指数及其变化对地表能量交换以及生态系统过程有重大影响,因此被作为气候变化的敏感指示器[21],在气候变化评估、冻土制图以及寒区工程环境评估等领域应用广泛[22]。例如,Shi 等[8]利用冻融指数的连续空间分布数据,结合气候预测模型[23]估算了北半球的冻土范围和面积。Peng 等[12]利用空气融化指数和环境参数模拟了北半球1971-2000 年的活动层厚度。
西藏高原作为青藏高原的主体,平均海拔4 000 m以上,是我国高寒冻土的主要分布区,多年冻土面积近70 万km2,约占整个青藏高原多年冻土面积的一半[24]。在气候变化的背景下,作为“全球气候变化敏感区”的西藏高原表现出整体变暖、变湿的特征[25]。……
