Presence of thick ground ice within permafrost

青藏高原冬季变暖对多年冻土的影响取得新进展

10月11日,博士生张国飞作为第一作者,南卓铜教授为通讯作者,在地球科学领域知名期刊《Geophysical Research Letters》上发表题为 “The role of winter warming in permafrost change over the Qinghai-Tibet Plateau” 的研究论文,通过假设数值实验首次研究了冬季变暖对多年冻土变化的影响。

被誉为世界“第三极”的青藏高原是全球中低纬度地区海拔最高、面积最大的多年冻土区,被称为全球变化的“驱动机”和“放大器”。过去50年青藏高原变暖趋势明显,导致多年冻土发生显著退化,进而严重影响到区域水文、生态乃至全球气候系统。近30年高原变暖速率显著增加,且冬季变暖速率快于夏季变暖。这就引发了一个重要的科学问题,即冬季变暖如何影响整个高原多年冻土的变化。然而,迄今为止,尚未有研究评估多年冻土对冬季变暖的响应。

针对上述科学问题,研究人员以数值实验为手段,首次研究了青藏高原冬季变暖对多年冻土的影响,结果表明:

  1. 1980−2009年,青藏高原冬季气温以0.66 °C/10a的速度升高,是夏季增温0.27 °C/10a的两倍多。在2000s,夏季变暖有所减缓而冬季变暖不断增强。
  2. 多年冻土的活动层厚度主要受夏季变暖的影响,而季节性冻土的最大冻结深度主要受冬季变暖的影响。即使气候持续变暖,多年冻土的活动层厚度却呈轻微下降趋势,为0.07 m/10a。虽然多年冻土的面积总体上保持相对稳定,但过去30年,多年冻土的年平均低温以0.13 °C/10a的速度升高。
  3. 2000年以前,夏季变暖主导着多年冻土热状况的变化,之后,冬季变暖对多年冻土热状况的影响逐渐增大并超过了夏季变暖,冬季变暖加剧了多年冻土的热退化。由于2000年以来冬季快速变暖,青藏高原北部羌塘高原的高寒连续多年冻土发生了显著的区域性变暖。这是先前研究从未报道过的一个新的发现。

该研究通过假设数值实验首次研究了冬季变暖对多年冻土变化的影响,为理解青藏高原多年冻土对季节性变暖的响应提供了一个新的视角。研究得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、江苏省高等学校自然科学项目的资助。据悉,这也是南京师范大学首个在GRL上作为第一单位署名的工作。/张国飞文

引用:Zhang, G., Z. Nan, X. Wu, H. Ji, and S. Zhao (2019). The role of winter warming in permafrost change over the Qinghai-Tibet Plateau. Geophysical Research Letters, doi:10.1029/2019GL084292.

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