青藏高原腹地多年冻土区活动层水热过程对气候变化的响应

摘要：

活动层作为多年冻土与大气系统之间能量和水分交换通道,其内部的水热状况是控制水循环和地表能量平衡的主要因素,并直接影响着寒区生态环境、水文过程以及多年冻土的稳定性.利用一维水热耦合模型CoupModel,对青藏高原风火山试验点活动层土壤剖面温湿度进行了模拟.模拟效率参数表明模拟结果很好地反映了研究区多年冻土活动层水热状况.基于已验证的模型,设置多种不同气候变化情形,来分析活动层内部水热状况对全球气候变化的响应.研究结果表明:(1)土壤温度与气温呈正相关关系,气温每升高1℃活动层平均增温约0.78℃,但随着土壤深度增加,增温幅度逐渐减小;(2)升温导致活动层土壤冻结和融化过程发生变化,且对融化过程的影响明显大于冻结过程;(3)活动层各深度土壤含水量随气温升高而增大,且增大幅度随土壤深度增加而不断增大;(4)在完全融化期,降水量增加降低了浅层土壤温度,升高了深层土壤温度,而完全冻结期土壤温度均随降水量增加而升高;(5)降水量增加导致活动层含水量增加,其中完全融化期土壤含水量变化最明显.因此,气候暖湿化将对青藏高原多年冻土区活动层土壤温湿度及冻融循环过程产生较大影响,可能不利于冻土发育.

关键词：青藏高原、冻土活动层、气候变化、水热过程、CoupModel

所属期刊栏目：40

分类号：P642.14(水文地质学与工程地质学)

资助基金：国家自然科学基金41671015

在线出版日期：2021-05-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：229-243