多年凍土主要分布在高緯度和高海拔地區(qū),占北半球陸地面積的四分之一。多年凍土是寒冷氣候的產(chǎn)物,全球變暖導(dǎo)致世界范圍內(nèi)多年凍土的普遍退化。多年凍土的退化將影響生態(tài)系統(tǒng)、水文過程和寒區(qū)許多重要工程設(shè)施的穩(wěn)定性,并對氣候系統(tǒng)具有重要的正反饋?zhàn)饔�。目�?雖然對北極和青藏高原的多年凍土開展了許多研究工作,但是仍有很多重要的科學(xué)問題尚未解決。多年凍土變化及其影響的研究對人類認(rèn)識和應(yīng)對氣候變化,實現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)具有重要的科學(xué)意義。 

【文章來源】：自然雜志. 2020,42(05)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

多年凍土典型的地表特征：

除了熱融沉降之外，熱喀斯特地貌具體表現(xiàn)形式還有熱融湖塘、熱融滑塌和熱融侵蝕等（圖3)[14]。熱融湖塘是地表沉降后，坑洼地面匯水后逐漸發(fā)展形成的。熱融湖塘在北極的某些區(qū)域可占區(qū)域總面積的20%，在青藏高原可占區(qū)域面積的5%。熱融湖塘的形成本身是自然發(fā)展的過程，有些熱融湖塘已經(jīng)有近千年的歷史，多年凍土退化可能會促進(jìn)熱融湖塘的形成[15]。在北極的一些高溫多年凍土區(qū)，多年凍土退化也會導(dǎo)致一些熱融湖塘干涸，這主要是因為多年凍土退化后，湖塘周邊的地下水交換的阻隔消失，從而導(dǎo)致湖水流失。熱融滑塌和熱融侵蝕發(fā)生在具有一定坡度的條件下，地下冰融化后導(dǎo)致地表坍塌，從而表現(xiàn)為溯源滑塌或出現(xiàn)熱融侵蝕沖溝，其中熱融滑塌在有些地方會表現(xiàn)為大面積的山體滑坡。在過去的幾十年中，受氣候變暖的影響，北極和青藏高原地區(qū)的熱融滑塌都表現(xiàn)出加速發(fā)生的趨勢[16]。多年凍土退化的形式表現(xiàn)多樣，觀測最多的結(jié)果就是多年凍土地溫升高和活動層增厚，且這兩種情況都有明顯的區(qū)域差異。地溫升高主要特征是多年凍土溫度越低，地溫升高越快，而高溫多年凍土溫度升高幅度相對較低。實際上，對于某些溫度接近于0℃的多年凍土來說，其溫度變化非常緩慢，看起來總是處于接近退化的邊緣，但溫度不會升高到0℃以上。這表明多年凍土的退化具有一定的“彈性”，在多年凍土的模擬過程中需要加以考慮[17]。同樣，活動層增厚也有很大的空間差異。例如，在青藏高原，現(xiàn)有的很多觀測采樣點(diǎn)是在受人類活動影響很大的公路、鐵路附近。由于活動層觀測是采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)，這使得在進(jìn)行空間變化分析時就很難進(jìn)行區(qū)域上的擴(kuò)展。目前在活動層厚度空間分布的模擬上，不同模型的結(jié)果差異也很大[18]，模型的精度還需要進(jìn)一步提升。

(4）多年凍土年平均溫度（mean annual ground temperature,MAGT）：活動層內(nèi)和活動層下面一定深度內(nèi)，溫度都是隨著季節(jié)變化而變化的，但是在某一深度時溫度常年不變，通常認(rèn)為這個點(diǎn)的溫度為多年凍土的年平均溫度[3]。多年凍土是寒冷氣候的產(chǎn)物，分布于高緯度和高海拔地區(qū)，例如俄羅斯、加拿大、美國的阿拉斯加、蒙古國和我國東北等高緯度地區(qū)以及青藏高原、天山、阿爾泰山等高海拔地區(qū)有大面積的多年凍土分布。此外，在非洲的乞力馬扎羅山也有少量的多年凍土分布[6]。由于多年凍土埋藏在地下，因此只能按照年均氣溫來對多年凍土進(jìn)行劃分。其中：連續(xù)多年凍土區(qū)是指區(qū)域內(nèi)95%的地方都有多年凍土存在的區(qū)域，大致以年平均溫度–8℃為界；不連續(xù)多年凍土區(qū)是指多年凍土占區(qū)域總面積的50%～90%，大致以年平均溫度為–4℃為界；再往南就是連續(xù)性在50%以下的島狀多年凍土區(qū)[7]。可見，多年凍土區(qū)只是大致的范圍，并非多年凍土的實際存在范圍。以青藏高原為例，多年凍土區(qū)的面積一般認(rèn)為是148萬km2，但實際多年凍土面積僅約為106萬km2，其中相差的42萬km2是多年凍土區(qū)內(nèi)部的融區(qū)[8]。目前最新的研究認(rèn)為，北半球陸地多年凍土面積約為2 100萬km2，這是指有多年凍土分布的實際面積[6]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]青藏高原多年凍土變化對水文過程的影響[J]. 趙林,胡國杰,鄒德富,吳曉東,馬露,孫哲,原黎明,周華云,劉世博.  中國科學(xué)院院刊. 2019(11)
[2]青藏高原多年凍土特征、變化及影響[J]. 程國棟,趙林,李韌,吳曉東,盛煜,胡國杰,鄒德富,金會軍,李新,吳青柏.  科學(xué)通報. 2019(27)
[3]多年凍土區(qū)線性工程的生態(tài)環(huán)境影響研究現(xiàn)狀與展望[J]. 劉亞麗,王俊峰,吳青柏.  冰川凍土. 2018(04)
[4]Cryospheric Science: research framework and disciplinary system[J]. Dahe Qin,Yongjian Ding,Cunde Xiao,Shichang Kang,Jianwen Ren,Jianping Yang,Shiqiang Zhang.  National Science Review. 2018(02)
[5]新世紀(jì)以來青藏高原綠度變化及動因[J]. 張鐿鋰,李蘭暉,丁明軍,鄭度.  自然雜志. 2017(03)
[6]氣候變暖會使青藏高原樹線一直上升嗎?[J]. 王亞鋒,梁爾源,蘆曉明,朱海峰,樸世龍,朱立平.  自然雜志. 2017(03)
[7]多年凍土地區(qū)線性工程建設(shè)[J]. 程國棟,何平.  冰川凍土. 2001(03)



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