青藏科考

青藏高原多年冻土水热状态综合数据集发布

文章来源 :
2021-09-24 14:52

作为地球上的第三极,青藏高原在气候系统中的作用、青藏高原的生态屏障和碳汇功能及其未来变化、青藏高原冰冻圈变化对亚洲水塔的影响等科学问题越来越受到科学和社会各界的高度重视,国家也相继启动了“第二次青藏高原综合科学考察”以及“三江源国家公园”等在内的各类科学调查研究和生态环境保护工程项目,青藏高原各类数据资源短缺和对数据的需求增大的矛盾更为突出,特别是对于占青藏高原陆面总面积一半以上、分布在海拔高度在4000米以上的多年冻土区的数据资料需求显著增大。在此背景下,“亚洲水塔动态变化与影响”任务“冰川、积雪、冻土变化与影响及应对”专题研究团队首次发布了长期积累的青藏高原多年冻土综合观测数据集。

该数据集主要包括6个自动气象站、12个活动层监测点和84个钻孔点的长期连续监测数据。除青藏公路和铁路沿线外,该监测网还包括了阿尔金山、西昆仑、改则和卓乃湖四个区域。该数据集主要包括自动气象站观测的风温湿、降水及能量通量,活动层观测的分层土壤温湿度,以及钻孔监测的多年冻土地温资料。

该监测网络的建立和观测工作的顺利开展,得益于科技部基础性工作项目、国家自然科学基金项目、中国科学院野外台站运行和建设项目、第二次青藏高原综合科学考察项目等多年不断的联合和滚动支持,是由南京信息工程大学赵林教授和中国科学院青藏高原冰冻圈野外科学观测研究站(格尔木站)组成的研究团队长期坚守在青藏高原第一线近二十年野外工作的结果。

该数据集以“A synthesis dataset of permafrost thermal state for the Qinghai–Tibet (Xizang) Plateau, China”为题发表于地学TOP期刊《Earth System Science Data》。南京信息工程大学赵林教授为论文第一作者,中国科学院西北生态环境资源研究院胡国杰副研究员为共同通讯作者。该研究得到了第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0201)和国家自然科学基金项目(41931180, 42071094, 41701073)的联合资助。

青藏高原多年冻土广泛发育,其独特而复杂的水热过程对亚洲季风、东亚大气环流乃至全球气候变化产生深远影响。过去几十年,高原多年冻土发生了显著的退化:多年冻土面积萎缩、地温升高、活动层增厚及冻土厚度减薄等。这些退化已造成冻土区地表植被特征的转变,进而引起了水文和生态过程的变化,同时退化还改变了地貌特征以及影响了该地区工程结构的稳定性。然而,由于青藏高原高寒缺氧、人类生存条件差、交通极不便利,数据资源非常贫乏,尤其是在极高海拔的多年冻土区,这种状态不仅严重地限制了对于该区域气候、环境和冻土等诸多方面的研究和理解,也严重限制了适应于该区域遥感反演算法的研发、各类陆面乃至于地球系统模型的改进和模拟。该数据的发布,可为青藏高原气候、水文、生态等地球科学综合研究和区域生态环境规划、治理等提供科学支撑。

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青藏高原多年冻土监测网络


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6个多年冻土综合气象观测场的现场照片


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6个气象站基本气象因子的月均值


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部分钻孔10米和20米深度地温的变化序列

文章信息:Zhao, L., Zou, D., Hu, G., Wu, T., Du, E., Liu, G., Xiao, Y., Li, R., Pang, Q., Qiao, Y., Wu, X., Sun, Z., Xing, Z., Sheng, Y., Zhao, Y., Shi, J., Xie, C., Wang, L., Wang, C., and Cheng, G.: A synthesis dataset of permafrost thermal state for the Qinghai–Tibet (Xizang) Plateau, China, Earth Syst. Sci. Data, 13, 4207–4218.

文章链接:https://essd.copernicus.org/articles/13/4207/2021/.

数据链接:https://doi.org/10.11888/Geocry.tpdc.271107