青藏高原多年凍土水熱狀態綜合數據集發布
作為地球上的第三極,青藏高原在氣候系統中的作用、青藏高原的生態屏障和碳匯功能及其未來變化、青藏高原冰凍圈變化對亞洲水塔的影響等科學問題越來越受到科學和社會各界的高度重視,國家也相繼啟動了“第二次青藏高原綜合科學考察”以及“三江源國家公園”等在內的各類科學調查研究和生態環境保護工程項目,青藏高原各類數據資源短缺和對數據的需求增大的矛盾更為突出,特別是對于占青藏高原陸面總面積一半以上、分布在海拔高度在4000米以上的多年凍土區的數據資料需求顯著增大。在此背景下,“亞洲水塔動態變化與影響”任務“冰川、積雪、凍土變化與影響及應對”專題研究團隊首次發布了長期積累的青藏高原多年凍土綜合觀測數據集。
該數據集主要包括6個自動氣象站、12個活動層監測點和84個鉆孔點的長期連續監測數據。除青藏公路和鐵路沿線外,該監測網還包括了阿爾金山、西昆侖、改則和卓乃湖四個區域。該數據集主要包括自動氣象站觀測的風溫濕、降水及能量通量,活動層觀測的分層土壤溫濕度,以及鉆孔監測的多年凍土地溫資料。
該監測網絡的建立和觀測工作的順利開展,得益于科技部基礎性工作項目、國家自然科學基金項目、中國科學院野外臺站運行和建設項目、第二次青藏高原綜合科學考察項目等多年不斷的聯合和滾動支持,是由南京信息工程大學趙林教授和中國科學院青藏高原冰凍圈野外科學觀測研究站(格爾木站)組成的研究團隊長期堅守在青藏高原第一線近二十年野外工作的結果。
該數據集以“A synthesis dataset of permafrost thermal state for the Qinghai–Tibet (Xizang) Plateau, China”為題發表于地學TOP期刊《Earth System Science Data》。南京信息工程大學趙林教授為論文第一作者,中國科學院西北生態環境資源研究院胡國杰副研究員為共同通訊作者。該研究得到了第二次青藏高原綜合科學考察研究項目(2019QZKK0201)和國家自然科學基金項目(41931180, 42071094, 41701073)的聯合資助。
青藏高原多年凍土廣泛發育,其獨特而復雜的水熱過程對亞洲季風、東亞大氣環流乃至全球氣候變化產生深遠影響。過去幾十年,高原多年凍土發生了顯著的退化:多年凍土面積萎縮、地溫升高、活動層增厚及凍土厚度減薄等。這些退化已造成凍土區地表植被特征的轉變,進而引起了水文和生態過程的變化,同時退化還改變了地貌特征以及影響了該地區工程結構的穩定性。然而,由于青藏高原高寒缺氧、人類生存條件差、交通極不便利,數據資源非常貧乏,尤其是在極高海拔的多年凍土區,這種狀態不僅嚴重地限制了對于該區域氣候、環境和凍土等諸多方面的研究和理解,也嚴重限制了適應于該區域遙感反演算法的研發、各類陸面乃至于地球系統模型的改進和模擬。該數據的發布,可為青藏高原氣候、水文、生態等地球科學綜合研究和區域生態環境規劃、治理等提供科學支撐。

青藏高原多年凍土監測網絡

6個多年凍土綜合氣象觀測場的現場照片

6個氣象站基本氣象因子的月均值

部分鉆孔10米和20米深度地溫的變化序列
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.
文章鏈接:https://essd.copernicus.org/articles/13/4207/2021/.
數據鏈接:https://doi.org/10.11888/Geocry.tpdc.271107
