青藏高原多年冻土分布和水热特征模拟取得新进展

精确的青藏高原多年冻土分布和水热特征对环境管理,水资源开发利用和工程维护十分重要。而整个高原尺度的多年冻土很难通过调查获得,而模型模拟成为主要的工具。本工作针对传统经验统计模型模拟多年冻土的问题,发展了基于Noah陆面过程模型模拟青藏高原多年冻土的新方法,包括模拟了多年冻土分布和其活动层厚度,年平均地温,地下冰含量等。而以往陆面过程模式只在单点或者小区域进行过类似。

模型模拟首先在数据丰富的唐古拉站点展开,详细评估了模型的模拟效果,进而推广到整个高原,并用西昆仑,改则,温泉和青藏公路沿线实地调查资料对模型模拟结果进行验证。

结果表明青藏高原多年冻土面积为1.113×106 km2,占高原面积的43.8%,面积少于1996年发布的结果和2005年结果相当(图1)。高原平均活动层厚度和年平均地温分别是3.23 m和-1.56°C,活动层和年平均地温在冰川附近较薄和较低,高原高山连续多年冻土南部的温度更高,极端高温多年冻土(年平均地温>-0.5°C)占总的多年冻土达到38.75%,年平均地温较低的地方其年平均地温所在的深度也教浅,富冰冻土主要出现在湖泊比较密集的中部区域(图2)。

该成果发表在2018年冻土领域主要国际期刊《冻土与冰缘过程》。

引用:Wu X, Nan Z, Zhao S, Zhao L, Cheng G. Spatial modelling of permafrost distribution and properties on the Qinghai-Tibet Plateau. Permafrost and Periglacial Processes. 2018, 29(2): 86-99. DOI:10.1002/ppp.1971.

链接:PPP官网

/吴小波、南卓铜

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图1 模拟得的青藏冻土分布(a)和两幅早先的该区冻土图CHINA2005 (b) 、QTP1996 (c)

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图2 高原多年冻土区的活动层 ALT(a)、年平均地温MAGT (b), 年变化深度(c) 和地下冰含量 (d) 的空间分布格局