气候变化条件下东北地区多年冻土变化预测

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• 责任者：魏智^c中国科学院兰州寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室 ; 金会军 ; 张建明 ; 于少鹏 ; 韩旭军^c中国科学院兰州寒区旱区环境与工程研究所遥感与地理信息科学研究室 ; 吉延峻^c甘肃省电力设计院 ; 何瑞霞 ; 常晓丽
• 刊名：中国科学：地球科学
• 出版年：2011
• 卷期：41^b1
• 关键词：多年冻土 ; 气候效应11^a东北地区20^a冻土 ; 气候 ; 温度 ; 植被 ; 温室效应 ; 生态环境 ; 环境退化 ; 环境监测
• 页码：74～84
• 索书号：P106/141-1
• 图表：^c表4参47插图
• 分类号：1700
• 文摘期号：2011/07

摘要

东北多年冻土是中国第二大冻土分布区，主要发育“兴安—贝加尔型”冻土。由于处在欧亚大陆冻土区南缘，冻土的热稳定性差，寒区生态的敏感性强。在气候变暖条件下，冻土已经和正在发生着“三向”退化。为预测冻土南界和地温变化，根据47个气象站资料并在SHAW模型对植被影响地表温度修正的基础上，建立了冻土地表温度分布的等效纬度模型。结合非稳态热传导模型的有限元数值计算，以多模型结合的方法，进一步计算和分析了目前、50年和100年后冻土地温分区变化。结果表明，在目前地表温度为1。5℃范围，仍可残留冻土。以0.048 ℃a^-1气温递增速率，在目前地表温度为0.5 ℃和-0.5 ℃的区域，50年和100年后各自仍有可能存在冻土；冻土面积将由现在的2.57×10⁵ km²各自减至1.84×10⁵和1.29×10⁵ km²，分别减少28.4%和49.8%，且东部退化幅度大于西部。同时，区域地温升高，冻土厚度减薄;稳定型(年平均地温T_cp≤-1.0 ℃)冻土面积逐渐减小，将由现在的1.07×105 km²分别减少至8.8×10⁴ km²(50年后)和5.6×10⁴ km²(100年后)。相应地，不稳定型(T_cp>-1.0 ℃)多年冻土和季节冻土的面积增加，冻土南界将显著北移。冻土环境的变化，将给东北寒区工程设施和生态环境带来重要影响。减少或避免人为地改变冻土赋存条件，是保护冻土环境较可行的途径。