气候变化条件下东北地区多年冻土变化预测  

作　　者：魏智[1,2,3] 金会军[1] 张建明[1] 于少鹏[1] 韩旭军[4] 吉延峻 何瑞霞[1] 常晓丽[1] 

机构地区：[1]中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室,兰州730000 [2]西北民族大学土木工程,兰州730030 [3]甘肃省门银市水电勘测设计院,白银730900 [4]中国科学院寒区旱区环境与工稃研究所遥感与地理信息科学研究室,兰州730000 [5]甘肃省电力设计院,兰州730050

出　　处：《中国科学：地球科学》2011年第1期74-84,共11页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:40821001,40701031);中国科学院知识创新工程重要方向项目(编号:KZCX2-YW-311),中国科学院百人计划项目资助

摘　　要：东北多年冻土(除非指明是季节冻土,以下将多年冻土简称冻土)是中国第二大冻土分布区,主要发育"兴安-贝加尔型"冻土.由于处在欧亚大陆冻土区南缘,冻土的热稳定性差,寒区生态的敏感性强.在气候变暖条件下,冻土已经和正在发生着"三向"退化.为预测冻土南界和地温变化,根据47个气象站资料并在SHAW模型对植被影响地表温度修正的基础上,建立了冻土地表温度分布的等效纬度模型.结合非稳态热传导模型的有限元数值计算,以多模型结合的方法,进一步计算和分析了目前、50年和100年后冻土地温分区变化.结果表明,在目前地表温度为1.5℃范围,仍可残留冻土.以0.048℃a-1气温递增速率,在目前地表温度为0.5℃和-0.5℃的区域,50年和100年后各自仍有可能存在冻土;冻土面积将由现在的2.57×105 km2各自减至1.84×105和1.29×105 km2,分别减少28.4%和49.8%,且东部退化幅度大于西部.同时,区域地温升高,冻土厚度减薄;稳定型(年平均地温Tcp≤-1.0℃)冻土面积逐渐减小,将由现在的1.07×105 km2分别减少至8.8×104 km2(50年后)和5.6×104 km2(100年后).相应地,不稳定型(Tcp>-1.0℃)多年冻土和季节冻土的面积增加,冻土南界将显著北移.冻土环境的变化,将给东北寒区工程设施和生态环境带来重要影响.减少或避免人为地改变冻土赋存条件,是保护冻土环境较可行的途径.

关 键 词：多年冻土 等效纬度模型 预测 东北地区 气候变化 

分 类 号：P642.14[天文地球—工程地质学]