CLDAS地表温度产品在青藏高原多年冻土区的适用性评估与校正

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作者 胡佳怡 赵林 +7 位作者 王翀 胡国杰 邹德富 幸赞品 焦梦迪 乔永平 刘广岳 杜二计 《气候变化研究进展》 CSCD 北大核心 2024年第1期10-25,共16页

青藏高原多年冻土区现有的地表温度数据主要包括点位观测的地表和浅表层地温数据,以及遥感反演、模式模拟和再分析等手段获取和制备的空间数据。中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)数据产品在全国大部分地区的表现较好,但受实测数据稀... 青藏高原多年冻土区现有的地表温度数据主要包括点位观测的地表和浅表层地温数据,以及遥感反演、模式模拟和再分析等手段获取和制备的空间数据。中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)数据产品在全国大部分地区的表现较好,但受实测数据稀缺的限制以及对多年冻土特殊下垫面考量不足的影响,该数据在青藏高原多年冻土区的适用性有待进一步评估和修正。文中基于多年冻土区2008—2018年7个站点的逐日连续地表温度定点观测数据,对CLDAS地表温度数据进行评估,分析在不同时期以及不同下垫面类型下,CLDAS地表温度的适用性情况。结果表明:CLDAS在7个站点的地表温度与实测值存在较大偏差(bias=2.09℃,MAE=3.64℃,RMSE=4.67℃,R^(2)=0.83),主要表现为对地表温度的高估。其中,CLDAS在融化期的适用性相对较好,在冻融交替期、冻结期的适用性较差;在高寒荒漠、高寒荒漠草原地区的适用性较好,在高寒沼泽草甸地区的适用性较差。据此,在考虑归一化植被指数(NDVI)、归一化积雪指数(NDSI)、积雪深度、高程、坡度、坡向、土壤质地对地表温度的影响基础上,构建了多元逐步回归校正模型。校正模型考虑了研究区下垫面情况的差异,提高了CLDAS的模拟精度。结果显示,区分冻结期、融化期、交替期构建模型校正的结果优于不考虑冻融期构建的校正模型。区分冻融期分别构建多元逐步回归模型进行校正后,CLDAS地表温度的精度得到了明显提升(bias=-0.11℃,MAE=2.42℃,RMSE=3.23℃,R2=0.89)。 展开更多

关键词 地表温度 CLDAS 青藏高原 适用性评估 多元回归校正

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考虑冻融锋面移动过程的多年冻土水热模拟

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作者 肖敏轩 赵林 +10 位作者 张钰鑫 高骏强 邹德富 胡国杰 赵建婷 李智斌 赵拥华 肖瑶 刘广岳 杜二计 刘淼 《冰川冻土》 CSCD 2024年第1期13-27,共15页

活动层内部的冻融锋面是冻融过程中冻结土层与融化土层的分界面,其上下土层的水热参数有着显著差异。在陆面过程模式中准确描述冻融锋面的移动过程将有助于提高其对多年冻土水热过程的模拟能力。本研究首先将Noah-MP陆面过程模式的模拟... 活动层内部的冻融锋面是冻融过程中冻结土层与融化土层的分界面,其上下土层的水热参数有着显著差异。在陆面过程模式中准确描述冻融锋面的移动过程将有助于提高其对多年冻土水热过程的模拟能力。本研究首先将Noah-MP陆面过程模式的模拟深度扩展到20 m,并将原模式的4层土层增加到19层土层,同时引入前人的有机质方案和植被根系方案,然后在此基础上,通过耦合Stefan方法以加强模式对冻融锋面的模拟能力,进而探究耦合Stefan方法的Noah-MP模式对西大滩多年冻土站点水热过程的模拟效果。研究中设置了不耦合Stefan方法的CTL控制试验和耦合Stefan方法的STE对照试验来分别模拟西大滩多年冻土站点2012年0~20 m的土壤温度与土壤液态含水量,模拟结果用站点0~3.2 m内10个深度的日均土壤温度、土壤液态水含量监测数据以及3 m、6 m和10 m的年均地温监测数据来做验证。研究结果表明,由土壤温度模拟值插值得到的冻融锋面(0℃等温线)有明显阶梯状特征,最大冻融深度与实测相比偏大。耦合Stefan方法增强了Noah-MP模式模拟冻融锋面的能力,使得模式能够基于Stefan方法较好地模拟出冻融锋面的变化趋势和最大深度。同时,改进后的模式整体改善了对土壤温度的模拟效果,使得0~3.2 m各土层土壤温度的平均RMSE降至0.89℃,减小44%;平均MBE降至-0.13℃,减小86%;模拟的3~20 m年均地温与实测数据更为接近。改进后的模式对土壤液态含水量的模拟水平也有一定改善,其中,模拟的0~3.2 m各土层的土壤液态含水量的平均RMSE降至0.06 m^(3)·m^(-3),减小33%;平均MBE降至-0.01 m^(3)·m^(-3),减小67%。模式还较好描述了活动层20 cm、40 cm、80 cm、120 cm土壤的融化时间。可以看出,在陆面过程模式中耦合能够较好模拟冻融锋面移动过程的Stefan方法可较大程度提高模式的模拟能力,是陆面过程模式改进的有效途径之一,本研究的结果可为多年冻土区陆面过程模式改进提供参考。 展开更多

关键词 Stefan方法 冻融锋面 Noah-MP 陆面过程模式 西大滩

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探地雷达在祁连山多年冻土调查中的应用 被引量：14

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作者 杜二计 赵林 李韧 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2009年第2期364-371,共8页

探地雷达用于多年冻土区的勘测一般通过钻孔和探坑进行直接对比来确定冻土层分布状况,但在野外工作中,钻孔资料一般很难得到,而探坑在有限的人力物力条件下也很难开挖,这给冻土层的野外确定带来很大困难.我们采用雷达探测资料寻找浅层... 探地雷达用于多年冻土区的勘测一般通过钻孔和探坑进行直接对比来确定冻土层分布状况,但在野外工作中,钻孔资料一般很难得到,而探坑在有限的人力物力条件下也很难开挖,这给冻土层的野外确定带来很大困难.我们采用雷达探测资料寻找浅层地下冰深度来确定多年冻土上限的深度,企图能在没有现场对比资料的情况下寻找一种利用探地雷达探测多年冻土的简易方法.探测结果显示,通过地貌特征寻找浅层地下冰可能存在的典型地段进行雷达探测能很容易确定多年冻土上限的位置.2007年在祁连山区利用Pulse EKKO Pro探地雷达进行了多年冻土的野外探测,结果显示:大雪山老虎沟海拔3 684 m(39.5907°N;96.4339°E)处多年冻土上限约为2.2 m,在冷龙岭北坡的水管河源头海拔4 053 m(37.5463°N;101.7709°E)至海拔3 907 m(37.5508°N;101.7752°E)处的多年冻土上限深度为2.5 m,在宁昌河源头沿河岸从海拔3 448 m(37.5649°N;101.8455°E)至海拔3 377 m(37.5797°N,101.8377°E)处多年冻土上限为2.4 m,在走廊南山的观山河源头海拔3 468 m(39.2615°N;98.6715°E)处多年冻土上限深度在2 m左右.另外根据4个勘察区多年冻土特征地貌分布区的最低分布海拔总结得出,老虎沟地区为冻土下界分布最高地区,关山河源头为冻土下界分布最低地区.其原因主要是降水和植被的差异造成的结果,降水量大和植被良好的地区多年冻土下界的分布海拔就低,反之亦然. 展开更多

关键词 探地雷达 祁连山 多年冻土 多年冻土上限 多年冻土下界

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青藏高原西大滩多年冻土活动层土壤性状与地表植被的关系 被引量：47

4

作者 岳广阳 赵林 +4 位作者 赵拥华 杜二计 王琦 王志伟 乔永平 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2013年第3期565-573,共9页

以青藏高原多年冻土区北界的西大滩为研究基点,选取多年冻土不同退化阶段的两个样地,对植被分布特征、冻土活动层和土壤特性等进行调查监测,同时分析不同活动层状态下土壤水热、养分和地表植被特征变化及相互间的作用关系.结果表明:西... 以青藏高原多年冻土区北界的西大滩为研究基点,选取多年冻土不同退化阶段的两个样地,对植被分布特征、冻土活动层和土壤特性等进行调查监测,同时分析不同活动层状态下土壤水热、养分和地表植被特征变化及相互间的作用关系.结果表明:西大滩地区的植被以浅根系植物为主,0～10cm的表层土壤中地下生物量约占地下生物总量的63%和62.2%之多.在气候条件基本一致的情况下,多年冻土的存在情况及活动层土壤水热状况对植被生态系统的演变起决定性作用.高地表植被覆盖下的冻土土壤水热调节能力强,有助于延缓冻土退化过程.西大滩土壤全氮、碱解氮、速效钾与有机质含量密切相关,含量随冻土退化明显减少,且随土层深度的变化曲线表现为相同的趋势.土壤表层养分和速效养分受冻土退化程度的影响较大. 展开更多

关键词 土壤性状 植被特征 多年冻土活动层 西大滩 青藏高原

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地表能量变化对多年冻土活动层融化过程的影响 被引量：25

5

作者 李韧 赵林 +7 位作者 丁永建 王银学 杜二计 刘广岳 肖瑶 孙琳婵 刘杨 石伟 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2011年第6期1235-1242,共8页

利用青藏高原北部唐古拉综合观测场2006-2008年辐射平衡及活动层温度观测资料,分析了高原北部地表能量变化对活动层融化过程的影响.结果显示:该地地表能量具有明显的季节变化特征,总辐射、净辐射、土壤热通量及地面热源强度6-7月最大,11... 利用青藏高原北部唐古拉综合观测场2006-2008年辐射平衡及活动层温度观测资料,分析了高原北部地表能量变化对活动层融化过程的影响.结果显示:该地地表能量具有明显的季节变化特征,总辐射、净辐射、土壤热通量及地面热源强度6-7月最大,11-12月最小;研究时段土壤热通量年平均值0.12MJ.m-2.d-1,活动层土壤以吸热为主;冻融循环期间,活动层温度垂直变化过程与地表能量的变化过程相似.活动层的融化厚度与地表能量过程密切相关,融化期间,随地表接收的太阳能的增大,融化厚度逐渐增大,当地表能量积累为0.0MJ.m-2时活动层的融化厚度最小;随着地表能量的积累,活动层融化厚度随之增大,可用乘幂关系描述二者之间的变化过程. 展开更多

关键词 青藏高原 能量平衡 活动层 多年冻土

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青藏高原多年冻土区地温年变化深度的变化规律及影响因素 被引量：21

6

作者 刘广岳 赵林 +3 位作者 谢昌卫 庞强强 杜二计 乔永平 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2016年第5期1189-1200,共12页

地温年变化深度的准确判断对于多年冻土发育特征评估、寒区冻土模式下边界深度的确定具有重要意义.通过对青藏高原地区典型钻孔地温数据进行分析,初步揭示了多年冻土地温年变化深度的变化规律及其影响因素,并提出一种简化了地表和活动... 地温年变化深度的准确判断对于多年冻土发育特征评估、寒区冻土模式下边界深度的确定具有重要意义.通过对青藏高原地区典型钻孔地温数据进行分析,初步揭示了多年冻土地温年变化深度的变化规律及其影响因素,并提出一种简化了地表和活动层状态影响的地温年变化深度估算方法.结果表明:研究区低温冻土的地温年变化深度平均值比高温冻土大4.6 m,随着冻土温度升高,地温年变化深度基本上呈减小趋势,部分低温冻土钻孔由于土层含水率过高导致地温年变化深度相对较小;由于活动层水热动态和冻融过程的影响,地温年变化深度与浅层(0.5 m)温度年较差相关性不显著,而与多年冻土上限附近温度年较差的大小呈显著正相关关系;地层介质的热扩散率差异是导致地温年变化深度区域差异和变化的主要原因,土层含水率、温度、质地以及水的相态是影响地层热物理性质重要因素. 展开更多

关键词 多年冻土 地温年变化深度 年平均地温 青藏高原

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青藏高原地面有效辐射变化及其对表层土温的影响 被引量：17

7

作者 李韧 赵林 +8 位作者 丁永建 沈永平 季国良 刘广岳 杜二计 肖瑶 孙琳婵 刘杨 石伟 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2011年第5期1022-1032,共11页

利用青藏高原格尔木、狮泉河、昌都日射站及中国科学院冰冻圈观测研究站的观测资料,分析了高原有效辐射的变化,在此基础上结合土壤温度资料讨论了高原北部有效辐射的变化对表层土壤热状况的影响.结果显示:1)青藏高原有效辐射变化因所处... 利用青藏高原格尔木、狮泉河、昌都日射站及中国科学院冰冻圈观测研究站的观测资料,分析了高原有效辐射的变化,在此基础上结合土壤温度资料讨论了高原北部有效辐射的变化对表层土壤热状况的影响.结果显示:1)青藏高原有效辐射变化因所处的区域不同而异,高原东北部、西部及高原腹地有效辐射总体呈减小的趋势,高原东南部有效辐射呈增大的趋势;2)有效辐射对冻结期间负积温的形成及持续时间影响较大,冻结期间负积温随地面有效辐射的减小而升高;3)有效辐射与地表融冻强度之间呈反相关,与融冻强度滞后两年的反相关更显著;4)青藏高原F/Q值大于地表反照率(Rk/Q),二者的作用均使地表失去能量而降温,总体上F/Q对地表的降温效应要大于Rk/Q. 展开更多

关键词 青藏高原 有效辐射 负积温 融冻强度

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青藏高原季节冻土的气候学特征 被引量：25

8

作者 李韧 赵林 +3 位作者 丁永建 沈永平 杜二计 刘广岳 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2009年第6期1050-1056,共7页

青藏高原季节最大冻土深度变化特征是研究寒区陆面过程的重要方面.利用青藏高原地区35个地面站1961-1998年最大冻土深度的观测资料及5cm土壤温度资料,分析了青藏高原地区土壤季节最大冻结深度时空变化特征.结果显示:青藏高原土壤季节最... 青藏高原季节最大冻土深度变化特征是研究寒区陆面过程的重要方面.利用青藏高原地区35个地面站1961-1998年最大冻土深度的观测资料及5cm土壤温度资料,分析了青藏高原地区土壤季节最大冻结深度时空变化特征.结果显示:青藏高原土壤季节最大冻结深度度呈现明显的变化规律,20世纪60年代至80年代中期土壤季节最大冻结深度相对处于一个增大期,80年代中期至今土壤季节最大冻结深度在减小.冻结期间5cm土壤累积负温距平指标能够较好的描述土壤季节最大冻结深度变化特征,土壤季节最大冻结深度也是高原地区地面热源强度一个较好的表征参数. 展开更多

关键词 青藏高原 季节最大冻结深度 冻深指数

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青藏高原北部不同下垫面土壤热力特性研究 被引量：14

9

作者 李韧 赵林 +6 位作者 丁永建 吴通华 肖瑶 杜二计 刘广岳 孙琳婵 刘杨 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1076-1084,共9页

利用2003年10月～2004年9月青藏高原北部可可西里（QT01）、北簏河（QT02）、开心岭（QT05）、通天河（QT06）等地区一个完整的冻融循环周期活动层土壤热通量、土壤温度、土壤水分等观测资料，通过数值方法汁钎：高原北部活动层土壤导... 利用2003年10月～2004年9月青藏高原北部可可西里（QT01）、北簏河（QT02）、开心岭（QT05）、通天河（QT06）等地区一个完整的冻融循环周期活动层土壤热通量、土壤温度、土壤水分等观测资料，通过数值方法汁钎：高原北部活动层土壤导热率，分析高原北部活动层表层土壤热通量及导热率的变化特征。结果靠示，研究区域活动层土壤导热率具有明显的季节变化特点，表现为冷季小、暖季大；导热率随土壤容重的增火而增人，随下垫面植被盖度的增大而减小，高寒草甸土的上壤导热率小于高寒草原土的导热率；细粒土壤、较小未冻水含艟7支较低的饱和度是造成冷季士壤导热率较小的原冈；月平均导热率叮表永为地气温差及水气压等常规气象资料的函数。 展开更多

关键词 青藏高原 下垫面 活动层 导热率

原文传递

青藏高原北部活动层土壤热力特性的研究 被引量：15

10

作者 李韧 赵林 +7 位作者 丁永建 焦克勤 王银学 乔永平 杜二计 刘广岳 孙琳婵 肖瑶 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1060-1072,共13页

利用2003年10月～2004年9月期间高原北部可可西里(QT01)、北麓河(QT02)、开心岭(QT05)、通天河(QT06)等地活动层土壤温度梯度、土壤热通量及土壤水分的观测资料,计算了高原北部活动层土壤的导热率、土壤容积热容量、导温率等土壤热力参... 利用2003年10月～2004年9月期间高原北部可可西里(QT01)、北麓河(QT02)、开心岭(QT05)、通天河(QT06)等地活动层土壤温度梯度、土壤热通量及土壤水分的观测资料,计算了高原北部活动层土壤的导热率、土壤容积热容量、导温率等土壤热力参数.结果显示,QT02、QT05、QT06三站导热率、导温率夏秋季节较大而冬季较小,容积热容量则相反,表现为秋冬季节大而夏季较小;QT01站导热率表现为春季大,夏季较小;表层土壤粒度较小及较低的土壤湿度是冬季导热率较小的可能原因;冻土的热力特征参量可描述为相应深度的温度、体积含冰量及土壤盐度的函数,土壤含水量是融土热特征参数的主要影响因子;土壤水分含量小于某一临界值时,导温率随土壤水分含量的增大而增大,反之则减小. 展开更多

关键词 青藏高原 活动层 土壤热力参数

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物探技术在多年冻土探测方面的应用 被引量：17

11

作者 王通 俞祁浩 +2 位作者 游艳辉 王武 杜二计 《物探与化探》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期639-642,共4页

在青藏高原东部温泉地区对多年冻土厚度探测进行了试验研究,总结出一套可行的用于探测0～100 m范围内多年冻土分布及厚度的探测方法:选用探地雷达及瞬变电磁测深法分别对冻土上限及冻土下限进行探测,探地雷达分辨率高,能够有效解决地下0... 在青藏高原东部温泉地区对多年冻土厚度探测进行了试验研究,总结出一套可行的用于探测0～100 m范围内多年冻土分布及厚度的探测方法:选用探地雷达及瞬变电磁测深法分别对冻土上限及冻土下限进行探测,探地雷达分辨率高,能够有效解决地下0～5 m范围内多年冻土是否存在及上限埋深情况,而瞬变电磁测深法能有效解决地下5～100 m范围内的多年冻土下限埋深情况。 展开更多

关键词 电磁技术 探地雷达 瞬变电磁法 冻土厚度探测 青藏高原

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基于瞬变电磁法(TEM)的西昆仑地区多年冻土厚度探测与研究 被引量：13

12

作者 刘广岳 王武 +4 位作者 赵林 陈继 庞强强 王志伟 杜二计 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2015年第1期38-48,共11页

多年冻土厚度对于多年冻土的区域分布和环境效应具有重要控制和指示意义.应用瞬变电磁法(TEM)对青藏高原西昆仑地区的多年冻土下限进行了探测,并结合钻孔资料分析了该研究区域多年冻土厚度的分布特征.结果表明:研究区域多年冻土厚度随... 多年冻土厚度对于多年冻土的区域分布和环境效应具有重要控制和指示意义.应用瞬变电磁法(TEM)对青藏高原西昆仑地区的多年冻土下限进行了探测,并结合钻孔资料分析了该研究区域多年冻土厚度的分布特征.结果表明:研究区域多年冻土厚度随地形、地质条件的差异表现出显著的空间差异性.沿着219国道从509道班到奇台达坂的高山峡谷区,随着海拔的升高,多年冻土从无到有,而且,TEM探测到的多年冻土厚度从不到10 m到接近100 m,平均厚度约为55 m;自界山达坂向东到拉竹龙的低山丘陵区,除部分区域发育融区外,多年冻土厚度一般在50 m左右,TEM探测显示多年冻土平均厚度约为58 m;进入甜水海盆地,多年冻土厚度普遍超过60 m,TEM探测到靠近湖泊的盆地中心地带多年冻土平均厚度可达110 m.多年冻土厚度随地温的降低呈显著的线性增加趋势,10 m深度地温平均每降低1℃,多年冻土厚度增加29 m.多年冻土的厚度随海拔的升高显著增加,同时局地因素对多年冻土的发育有显著影响,其内在机制需要进一步研究. 展开更多

关键词 瞬变电磁法 多年冻土厚度 多年冻土下限 西昆仑

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基于分区和多元数据的青藏高原温泉区域多年冻土分布研究 被引量：12

13

作者 张秀敏 盛煜 +4 位作者 赵林 吴吉春 陈继 杜二计 游艳辉 《地理科学》 CSCD 北大核心 2012年第12期1513-1520,共8页

以野外勘探、室内理论分析与建模为主要研究方法,以数字高程模型(GDEM)和实测数据为基础进行统计分析,发现坡向对多年冻土分布具有重要影响。针对青藏高原温泉区域地形的复杂性,基于分区的方法将研究区分为平原区和山区两个地形区。对... 以野外勘探、室内理论分析与建模为主要研究方法,以数字高程模型(GDEM)和实测数据为基础进行统计分析,发现坡向对多年冻土分布具有重要影响。针对青藏高原温泉区域地形的复杂性,基于分区的方法将研究区分为平原区和山区两个地形区。对于平原区来说,考虑到苦海湖泊对多年冻土的影响,将苦海滩地单独划出并采用专家知识完成冻土制图,其余平原区采用建立的地温模型进行冻土制图;对于山区来说,通过定量化研究坡向对冻土地温的影响建立了基于坡向调整作用下的地温模型,应用此模型完成了山区的冻土分布图。以地温作为冻土类型划分的依据,分析了研究区域冻土的空间分布与特征,结果表明:多年冻土的分布面积为1 681.4km2,占整个区域的66.7%,其中,过渡型和亚稳定型多年冻土为主要多年冻土类型,两者占整个研究区域的50.8%,其次为不稳定型多年冻土(11.4%),稳定型和极稳定型多年冻土的面积比例相对较小(4.4%和0.2%)。从空间分布格局来看,冻土分布具有明显的垂直分带特征,随着海拔高度的升高,冻土地温逐渐降低,冻土类型依次经历季节冻土-不稳定型多年冻土-过渡型多年冻土-亚稳定型多年冻土-稳定型多年冻土-极稳定型多年冻土的变化。 展开更多

关键词 冻土分布 分区 多元数据 温泉区域

原文传递

基于多元自适应回归样条的青藏高原温泉区域的冻土分布制图 被引量：12

14

作者 张秀敏 南卓铜 +3 位作者 吴吉春 杜二计 王通 游艳辉 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2011年第5期1088-1097,共10页

以探地雷达、电磁测深、钻探等技术方法获得野外数据及数字高程(DEM)遥感数据为基础,通过聚类分析和相关性分析对高程、坡度、坡向等因素对多年冻土分布的影响进行了定量化研究.利用非线性的多元自适应回归样条(MARS)方法建立了基于高... 以探地雷达、电磁测深、钻探等技术方法获得野外数据及数字高程(DEM)遥感数据为基础,通过聚类分析和相关性分析对高程、坡度、坡向等因素对多年冻土分布的影响进行了定量化研究.利用非线性的多元自适应回归样条(MARS)方法建立了基于高程、太阳辐射的多年冻土分布模型,通过自身的交叉验证及对比年平均地温模型和逻辑回归模型的总体分类精度,说明MARS模型具有较好的分类精度.运用MARS模型模拟了整个温泉区域冻土的空间分布特征.结果表明:MARS模型分类精度较高,验证了此模型模拟温泉区域冻土分布的可行性;此模型除了考虑高程对对多年冻土分布的控制作用外,还体现了太阳辐射这一局地综合因素对多年冻土分布的调整作用,较好地模拟了高程相对较低的低山区多年冻土的存在. 展开更多

关键词 冻土分布模拟 多元自适应回归样条 青藏高原 多年冻土

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青藏高原总辐射变化对高原季节冻土冻结深度的影响 被引量：11

15

作者 李韧 赵林 +3 位作者 丁永建 沈永平 杜二计 刘广岳 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2009年第3期422-430,共9页

利用青藏高原及其毗邻地区22个辐射观测站建站至2000年的总辐射及日照百分率观测资料,确定了Angstr m-Prescott模型参数,以此模型估算了高原及毗邻地区116个站1961年1月至2000年12月份的总辐射.结合高原地区75个气象站的冻土观测资料,... 利用青藏高原及其毗邻地区22个辐射观测站建站至2000年的总辐射及日照百分率观测资料,确定了Angstr m-Prescott模型参数,以此模型估算了高原及毗邻地区116个站1961年1月至2000年12月份的总辐射.结合高原地区75个气象站的冻土观测资料,探讨了青藏高原地区总辐射变化对高原土壤季节冻结深度的影响.结果显示,冬季总辐射变化对季节冻深有较大影响.冷湖、玉树两个较典型的站点中总辐射与土壤冻结深度的负相关关系显著,与典型站点相似,德令哈、格尔木两站总辐射与季节冻深亦呈负相关.研究区域内,近乎80%的调查站点,总辐射与季节冻结深度之间关系呈现负相关;另外21%的站点呈现正相关关系.多元回归分析结果显示,纬度、海拔、总辐射及气温4个因子与季节冻结深度的相关显著.总辐射是高原土壤季节冻结深度的重要影响因子之一. 展开更多

关键词 青藏高原 总辐射 日照百分率 季节冻结深度

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唐古拉地区高寒草甸生态系统CO_2通量特征研究 被引量：10

16

作者 赵拥华 赵林 +2 位作者 杜二计 刘广岳 岳广阳 《高原气象》 CSCD 北大核心 2011年第2期525-531,共7页

采用涡动相关法对青藏高原唐古拉地区高寒草甸生态系统在2007年CO2通量及活动层水热动态进行了连续观测。结果表明,各月CO2通量日变化均呈单峰型,日通量峰值一般出现在中午,最大排放峰值出现在5月,为0.29 g·m-2·h-1;最大吸收... 采用涡动相关法对青藏高原唐古拉地区高寒草甸生态系统在2007年CO2通量及活动层水热动态进行了连续观测。结果表明,各月CO2通量日变化均呈单峰型,日通量峰值一般出现在中午,最大排放峰值出现在5月,为0.29 g·m-2·h-1;最大吸收峰值出现在8月,为-0.25 g·m-2·h-1,除7月和8月CO2通量日变化表现出吸收特征外,其余各月均表现为排放特征。与青藏高原连续多年冻土周边地区相比,唐古拉地区CO2通量日变化峰值明显偏小。CO2通量季节变化呈双峰型,表现为春、秋季强排放、夏季弱吸收和冬季弱排放。5月为CO2通量全年最大排放月,排放量为132.4 g·m-2;8月为CO2通量全年最大吸收月,吸收量为-37.7 g·m-2。春、秋季,CO2通量与5 cm土壤温度和未冻水含量变化呈显著的正相关关系,而夏季与5 cm土壤温度变化呈显著的负相关关系,CO2通量对光合有效辐射变化基本没有响应。 展开更多

关键词 唐古拉地区 高寒草甸 CO2通量 活动层冻融过程

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青藏高原多年冻土区沼泽草甸土壤CH_4产生速率研究 被引量：8

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作者 赵拥华 杜二计 +1 位作者 刘广岳 岳广阳 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2011年第5期999-1005,共7页

用实验室培养法对青藏高原多年冻土区沼泽草甸土壤不同温度条件下的CH4产生速率进行了研究.结果表明:CH4产生速率与温度之间呈现显著的指数关系,整个土壤剖面平均CH4生成速率和CH4生成速率初始值随温度的变化具有显著的相似性,都表现出... 用实验室培养法对青藏高原多年冻土区沼泽草甸土壤不同温度条件下的CH4产生速率进行了研究.结果表明:CH4产生速率与温度之间呈现显著的指数关系,整个土壤剖面平均CH4生成速率和CH4生成速率初始值随温度的变化具有显著的相似性,都表现出随温度的升高而增加规律,0℃、5℃、18℃时的CH4生成速率分别是-18℃时的5.7、171.4倍和3 257倍.0℃、5℃、18℃件下,CH4产生速率在各土层间呈现"U"型分布特征;-18℃条件下,CH4产生速率在各土层间分布没有明显的规律.0℃、5℃、18℃条件下,各深度平均的CH4产生速率与时间呈现极显著的线性正相关关系;-18℃条件下,各深度平均的CH4产生速率与时间的也有线性正相关关系.但在不同温度条件下,1～72 h培养时间内,CH4产生速率变化范围存在明显差异,-18℃、5℃、18℃时,各土层平均CH4产生速率变化范围分别为:0.005～0.008、0.93～1.49 ng.g-1.h-1和16.4～30.7 ng.g-1.h-1;0℃条件下的CH4产生速率变异性最大,为0.02～0.06 ng.g-1.h-1.4种温度条件下.CH4产生速率与土壤有机碳含量没有相关性,但在正温条件下,与土壤pH存在负相关关系. 展开更多

关键词 沼泽草甸 土壤 CH4产生速率 多年冻土 青藏高原

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青藏高原多年冻土区沼泽草甸土壤CH_4氧化速率研究 被引量：2

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作者 赵拥华 赵林 +2 位作者 岳广阳 刘广岳 杜二计 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2013年第5期1126-1132,共7页

CH4氧化是影响CH4排放通量的主要过程之一, 对CH4源汇效应起着重要作用.用实验室培养法对青藏高原多年冻土区沼泽草甸土壤在-10、-5、0、5、10和18 ℃等6个温度条件下1~72 h内CH4氧化速率进行研究. 结果表明： 正温条件下, 各层土壤CH4... CH4氧化是影响CH4排放通量的主要过程之一, 对CH4源汇效应起着重要作用.用实验室培养法对青藏高原多年冻土区沼泽草甸土壤在-10、-5、0、5、10和18 ℃等6个温度条件下1~72 h内CH4氧化速率进行研究. 结果表明： 正温条件下, 各层土壤CH4氧化速率呈现＂U＂型分布特征, 0~20 cm高、20~80 cm低、80~100 cm高;负温条件下, 各土层CH4氧化速率相对较低且无明显差异. -5、0、5、10和18 ℃时的CH4氧化速率分别是-10 ℃时的1.3、26.5、390.5、1 644.7和4 926.4倍, CH4氧化速率与温度之间呈现显著的指数关系. 正温条件下, 各深度平均的CH4氧化速率与时间呈现极显著的线性正相关关系;但CH4氧化速率变化范围存在着差异, 在0、5、10和18 ℃条件下, 各土层平均CH4氧化速率变异率为510%、173%、244%和179%, 0 ℃条件下的CH4氧化速率变异性最大. 在正温条件下, CH4氧化速率与土壤pH值存在负相关关系;冻土冻结时, CH4氧化速率与土壤pH值没有明显的相关性. 展开更多

关键词 沼泽草甸 土壤 CH4氧化速率 多年冻土 青藏高原

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青藏高原唐古拉地区活动层厚度分布特征及其影响因素 被引量：1

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作者 杜二计 杨斌 +11 位作者 谭昌海 肖瑶 刘广岳 邹德富 赵拥华 吴晓东 吴通华 赵林 胡国杰 周华云 李智斌 汪易 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2022年第2期376-386,共11页

多年冻土区活动层的冻融过程显著影响地-气间的水热交换、地表水文过程、冰缘地貌演变及寒区工程建设。活动层厚度的空间分异规律及其空间分布的准确模拟计算是冻土学研究的基础和核心问题之一。作为青藏高原中部东西走向最大的山脉和... 多年冻土区活动层的冻融过程显著影响地-气间的水热交换、地表水文过程、冰缘地貌演变及寒区工程建设。活动层厚度的空间分异规律及其空间分布的准确模拟计算是冻土学研究的基础和核心问题之一。作为青藏高原中部东西走向最大的山脉和青藏高原多年冻土的主要分布区,唐古拉地区是青藏高原南部湿润区与北部干旱区的过渡区,该地区的活动层厚度空间分异规律研究对于揭示青藏高原多年冻土区活动层厚度整体空间分布规律具有重要意义。利用唐古拉地区南、北坡两个区域野外实测活动层厚度分布数据,分析了该区域活动层厚度的空间分异特征及其主要影响因素。结果表明,活动层厚度分布的突出特点是空间分异巨大,最小值仅为1.2m,最大值达到5.6m。以不同植被类型区活动层的平均厚度为对比标准,其分布特征为:沼泽草甸<高寒草甸<高寒荒漠<高寒草原,高寒草原的平均活动层厚度最大。对比南、北坡,南坡活动层厚度普遍大于北坡。Stefan方程的计算结果表明,活动层厚度的变化速率随土壤含水率的变化最大,其次为土壤热导率,而随地表融化指数的变化最小。实测土壤含水率、探坑数据及地表融化指数与活动层厚度分布关系表明,影响活动层厚度空间分异的最为敏感的因素为土壤含水率,其次为土壤热导率,地表融化指数的敏感性最小。 展开更多

关键词 青藏高原 唐古拉地区 活动层 土壤含水率 土壤热导率 地面温度

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青藏高原东北部青海玉树泥流滑坡特征和成因分析 被引量：7

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作者 郝君明 吴通华 +9 位作者 李韧 吴晓东 谢昌卫 朱小凡 李旺平 邹德富 胡国杰 杜二计 刘广岳 乔永平 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2020年第2期447-456,共10页

青藏高原变暖变湿,滑坡灾害频发,严重影响区域工程建设、生态环境和人类生产活动。泥流滑坡和热融滑塌、融冻泥流是季节冻土区和多年冻土区的特殊滑坡类型,形态上相似,很难区分。同时,对青藏高原泥流滑坡灾害关注程度低,研究较少。以青... 青藏高原变暖变湿,滑坡灾害频发,严重影响区域工程建设、生态环境和人类生产活动。泥流滑坡和热融滑塌、融冻泥流是季节冻土区和多年冻土区的特殊滑坡类型,形态上相似,很难区分。同时,对青藏高原泥流滑坡灾害关注程度低,研究较少。以青海省玉树州称多县直美村2017年9月7日泥流滑坡事件为例,利用实测数据、多时相遥感影像和无人机数据等多源数据和雷达技术手段进行了调查和分析。研究表明:滑坡发生在坡积扇,主滑段平均厚度约5m,体积约2.4×104m3,滑体的滑动方向和重力作用过程一致,依据滑坡三级分类系统属于堆积土浅层小型牵引式滑坡,其形成和发育与当地地质条件、连续降水和冻融循环作用有关;然后进一步总结泥流滑坡、热融滑塌和融冻泥流的特征,认为玉树滑坡是季节冻土区的泥流滑坡。该研究有助于提高人们对泥流滑坡和青藏高原斜坡灾害的科学认识。 展开更多

关键词 滑坡 泥流 融冻泥流 热融滑塌 玉树 季节冻土 青藏高原

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