考虑降雨作用的气温升高对多年冻土活动层水热影响机制

摘要：

近50 a青藏高原暖湿化趋势显著,水热边界条件的改变必然影响多年冻土的稳定性和高原生态环境的演变.已有研究主要关注气候升温对冻土温度场的影响,而对升温过程伴随的活动层水分变化研究较少.基于土壤-地表-大气水分和能量平衡的冻土水-汽-热耦合模型,以青藏高原北麓河地区2013年实测气象资料为模型驱动数据,研究在降雨不变,气温不变、气温升高1℃和升高2℃情况下活动层水热响应机制与过程.结果 表明:气候升温通过改变地表能量与水分平衡过程和土壤内部水热运移分量影响多年冻土水热过程.气温升高引起地表净辐射、蒸发潜热和土壤热通量增大,而地表降雨入渗和感热通量减少;气温升高会降低土壤含水率和土壤导水系数,但温度梯度及与温度梯度相关的水分和能量分量相应增大,而与水势梯度相关的水分和能量分量相对减少;升温对土壤温度场的影响比水分场明显,影响范围也更深;随着气温升高,地表蒸发量和活动层厚度增大,气温升高加速了冻土的退化过程,与降雨增加对冻土的热稳定性影响相反.

关键词：多年冻土、活动层、水分运移、热传递、气候变化、降雨

所属期刊栏目：40

分类号：TU445(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目41801033,41471061,51778275;甘肃省科技计划资助——青年科技基金17JR5RA115;甘肃省高等学校科研项目055003

在线出版日期：2019-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1983-1992