多年冻土是地气系统相互作用的产物,大气候背景决定了多年冻土分布的宏观格局。但局地因素,如地形和地貌、植被、积雪、岩性和含水量等影响,在一定条件下可能会超过大气候背景,造成同样气候背景下多年冻土的“异常”分布或非地带性分布。
青藏高原多年冻土区地温主要受海拔的控制,同时又服从于纬度和经度的地带性规律,大致呈现出三度空间的变化格局。局地因素在不同程度地对地温产生影响,造成在同一地段小范围内地温值的差异。这些因素及工程因子、冻土本身组成了青藏高原地区的冻土环境。这些因素的综合作用使得青藏高原地区多年冻土与极地地区多年冻土有显著差异。研究这些因素在冻土环境中所起的作用,并分析其影响机理,对青藏高原多年冻土的研究具有重要意义。
中国科学院寒区旱区环境与工程研究所青藏高原冰冻圈观测研究站研究人员根据青藏公路沿线大量的观测资料,分析了局地因素对多年冻土区地温所产生的影响。研究结果表明:地形地貌、植被、积雪、土壤性质及含水量等局地因素对青藏公路沿线地区多年冻土的发育和多年冻土热状况有显著影响。局地因素的差异可能会造成相同气候条件下小范围内冻土类型的分化,土壤颗粒较细、地表水分含量充足、植被发育良好的地段最有利于多年冻土的发育和保存。在植被覆盖和土壤性质相似的情况下,青藏高原地区多年冻土地温一般是西坡高于东坡,南坡高于北坡。暖季植被能够阻止部分热量进入土层,降低地表温度;在冷季,植被能减少土层热量散发,有助于保持地表温度。植被的存在有利于保持活动层以及其下多年冻土层的稳定,植被的退化会导致进入土层的热量发生变化引起季节冻结和融化的变化,并对多年冻土产生影响。冷季厚层积雪对多年冻土浅层土壤有显著的保温作用,而积雪融化会降低地表土壤温度。
本研究成果发表于《冰川冻土》杂志(2011,33(2))。
本研究项目受到国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2007CB411505,2010CB951404)、国家自然科学基金项目(40830533,40901042,40871037)资助。
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