青藏高原凍融過程期劃分及發(fā)展趨勢研究
發(fā)布時間:2021-07-29 09:33
鑒于凍融循環(huán)是高寒地區(qū)土壤的基本特征,對地表能量平衡、植被生長、工程建設等有重要影響;谇嗖馗咴植荚诟吆珊祬^(qū)、半干旱區(qū)、濕潤區(qū)3個氣候區(qū)、海拔跨度在3 400~4 900m間的58個監(jiān)測站點2011~2015年逐日表層土壤溫度、濕度數(shù)據(jù),分析了青藏高原不同氣候區(qū)不同海拔凍結(jié)過程期、完全凍結(jié)期、融化過程期、完全消融期的分布特點及演變特征。結(jié)果表明,高寒干旱區(qū)土壤含水率長期低于4%,土壤中水分稀少,難以凍結(jié),水分的變化主要由于降水和蒸發(fā),表層土壤一直處于融化狀態(tài),基本不發(fā)生凍融循環(huán);高寒半干旱區(qū)、濕潤區(qū),降水等補給充足,土壤內(nèi)的水分隨溫度的升高或降低,發(fā)生顯著地融化或凍結(jié)在海拔3 400~3 500m處,融化過程期始于3月上旬,完全消融期始于4月上旬,凍結(jié)過程期始于11月中旬;完全凍結(jié)期始于12月中旬;當海拔上升至4 800~4 900m,融化過程期始于4月上旬,完全消融期始于5月中旬,凍結(jié)過程期始于10月下旬,完全凍結(jié)期始于11月中旬,隨著海拔升高,融化過程期和完全消融期開始的時間延后,凍結(jié)過程期和完全凍結(jié)期開始的時間提前;氣候變暖對青藏高原短期環(huán)境特征變化的影響尚未確定,但氣溫升...
【文章來源】:水電能源科學. 2020,38(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
2011、2013年阿里土壤水熱年際變化
土壤水熱變化過程中以變化時間及速率為依據(jù),將凍融過程劃分為凍結(jié)過程期(FIP)、完全凍結(jié)期(EFP)、融化過程期(TIP)、完全消融期(ETP),見圖1。圖1中以土壤溫度開始持續(xù)低于0℃為完全消融期的終結(jié)日和凍結(jié)過程期的起始日(圖1中灰色實線圓),土壤濕度降低至最小值的拐點為凍結(jié)過程期的終結(jié)日和完全凍結(jié)期的起始日(圖2中灰色虛線圓);同理,以土壤溫度開始持續(xù)高于0℃為完全凍結(jié)期的終結(jié)日和融化過程期的起始日(圖1中黑色實線圓),土壤濕度增加至某一劇烈波動值域的拐點為融化過程期的終結(jié)日和完全消融期的起始日(圖1中黑色虛線圓)[10]。3 結(jié)果與分析
圖2為2011~2014年那曲土壤水熱年際變化。由圖2可看出,那曲處于高寒半干旱區(qū),不同區(qū)域最大土壤濕度具有差異,主要與河流的分布有關,平均最大土壤濕度為37%,最大土壤溫度為15℃,土壤溫度峰值出現(xiàn)時間滯后于土壤濕度峰值出現(xiàn)時間;平均最小土壤濕度為5%,最低土壤溫度為-10℃,土壤溫度達到最小值的時間同樣滯后于土壤濕度。該區(qū)域一般3月下旬進入融化過程期,直至5月中旬表層土壤內(nèi)的水分完全消融。由于夏季太陽輻射較強,氣溫較高,土壤內(nèi)水分蒸發(fā)量增大,土壤含水率大幅減少,之后經(jīng)過降水補給,土壤含水量再次上升,土壤濕度在完全消融期出現(xiàn)顯著波動,直至10月下旬開始凍結(jié)。凍結(jié)過程期一般持續(xù)30~50d,受海拔、植被覆蓋度、土壤有機質(zhì)含量等因素[11]的影響較為明顯,一般在11月下旬到達完全凍結(jié)期。隨著氣候變暖影響的深入,那曲表層土壤溫度存在上升趨勢,融化期內(nèi)土壤水分相變的速率加快,雖然融化過程期開始時間不變,但完全消融期開始時間逐漸提前,融化過程期持續(xù)時間開始縮短。3.2 瑪曲凍融情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]從青藏高原到第三極和泛第三極[J]. 姚檀棟,陳發(fā)虎,崔鵬,馬耀明,徐柏青,朱立平,張凡,王偉財,艾麗坤,楊曉新. 中國科學院院刊. 2017(09)
[2]祁連山區(qū)黑河上游高山多年凍土區(qū)活動層季節(jié)凍融過程及其影響因素[J]. 王慶鋒,金會軍,張廷軍,吳青柏,曹斌,彭小清,王康,李麗麗. 科學通報. 2016(24)
[3]青藏高原多年凍土變化與工程穩(wěn)定性[J]. 吳青柏,牛富俊. 科學通報. 2013(02)
[4]青藏高原多年凍土活動層土壤水分對高寒草甸覆蓋變化的響應[J]. 李元壽,王根緒,趙林,吳青柏,王一博,張人禾. 冰川凍土. 2010(01)
[5]長江源區(qū)徑流演變特征及其預測[J]. 俞烜,申宿慧,楊舒媛,嚴登華,周祖昊. 水電能源科學. 2008(03)
[6]太陽輻射、氣溫及土溫關系探討[J]. 柴紅敏,劉增進,谷紅梅. 華北水利水電學院學報. 2003(03)
[7]青藏高原土壤水熱分布特征及凍融過程在季節(jié)轉(zhuǎn)換中的作用[J]. 楊梅學,姚檀棟,何元慶. 山地學報. 2002(05)
[8]青藏高原五道梁附近多年凍土活動層凍結(jié)和融化過程[J]. 趙林,程國棟,李述訓,趙新民,王紹令. 科學通報. 2000(11)
[9]青藏高原氣候區(qū)劃[J]. 林振耀,吳祥定. 地理學報. 1981(01)
本文編號:3309082
【文章來源】:水電能源科學. 2020,38(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
2011、2013年阿里土壤水熱年際變化
土壤水熱變化過程中以變化時間及速率為依據(jù),將凍融過程劃分為凍結(jié)過程期(FIP)、完全凍結(jié)期(EFP)、融化過程期(TIP)、完全消融期(ETP),見圖1。圖1中以土壤溫度開始持續(xù)低于0℃為完全消融期的終結(jié)日和凍結(jié)過程期的起始日(圖1中灰色實線圓),土壤濕度降低至最小值的拐點為凍結(jié)過程期的終結(jié)日和完全凍結(jié)期的起始日(圖2中灰色虛線圓);同理,以土壤溫度開始持續(xù)高于0℃為完全凍結(jié)期的終結(jié)日和融化過程期的起始日(圖1中黑色實線圓),土壤濕度增加至某一劇烈波動值域的拐點為融化過程期的終結(jié)日和完全消融期的起始日(圖1中黑色虛線圓)[10]。3 結(jié)果與分析
圖2為2011~2014年那曲土壤水熱年際變化。由圖2可看出,那曲處于高寒半干旱區(qū),不同區(qū)域最大土壤濕度具有差異,主要與河流的分布有關,平均最大土壤濕度為37%,最大土壤溫度為15℃,土壤溫度峰值出現(xiàn)時間滯后于土壤濕度峰值出現(xiàn)時間;平均最小土壤濕度為5%,最低土壤溫度為-10℃,土壤溫度達到最小值的時間同樣滯后于土壤濕度。該區(qū)域一般3月下旬進入融化過程期,直至5月中旬表層土壤內(nèi)的水分完全消融。由于夏季太陽輻射較強,氣溫較高,土壤內(nèi)水分蒸發(fā)量增大,土壤含水率大幅減少,之后經(jīng)過降水補給,土壤含水量再次上升,土壤濕度在完全消融期出現(xiàn)顯著波動,直至10月下旬開始凍結(jié)。凍結(jié)過程期一般持續(xù)30~50d,受海拔、植被覆蓋度、土壤有機質(zhì)含量等因素[11]的影響較為明顯,一般在11月下旬到達完全凍結(jié)期。隨著氣候變暖影響的深入,那曲表層土壤溫度存在上升趨勢,融化期內(nèi)土壤水分相變的速率加快,雖然融化過程期開始時間不變,但完全消融期開始時間逐漸提前,融化過程期持續(xù)時間開始縮短。3.2 瑪曲凍融情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]從青藏高原到第三極和泛第三極[J]. 姚檀棟,陳發(fā)虎,崔鵬,馬耀明,徐柏青,朱立平,張凡,王偉財,艾麗坤,楊曉新. 中國科學院院刊. 2017(09)
[2]祁連山區(qū)黑河上游高山多年凍土區(qū)活動層季節(jié)凍融過程及其影響因素[J]. 王慶鋒,金會軍,張廷軍,吳青柏,曹斌,彭小清,王康,李麗麗. 科學通報. 2016(24)
[3]青藏高原多年凍土變化與工程穩(wěn)定性[J]. 吳青柏,牛富俊. 科學通報. 2013(02)
[4]青藏高原多年凍土活動層土壤水分對高寒草甸覆蓋變化的響應[J]. 李元壽,王根緒,趙林,吳青柏,王一博,張人禾. 冰川凍土. 2010(01)
[5]長江源區(qū)徑流演變特征及其預測[J]. 俞烜,申宿慧,楊舒媛,嚴登華,周祖昊. 水電能源科學. 2008(03)
[6]太陽輻射、氣溫及土溫關系探討[J]. 柴紅敏,劉增進,谷紅梅. 華北水利水電學院學報. 2003(03)
[7]青藏高原土壤水熱分布特征及凍融過程在季節(jié)轉(zhuǎn)換中的作用[J]. 楊梅學,姚檀棟,何元慶. 山地學報. 2002(05)
[8]青藏高原五道梁附近多年凍土活動層凍結(jié)和融化過程[J]. 趙林,程國棟,李述訓,趙新民,王紹令. 科學通報. 2000(11)
[9]青藏高原氣候區(qū)劃[J]. 林振耀,吳祥定. 地理學報. 1981(01)
本文編號:3309082
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