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青藏高原多年凍土變化對水文過程的影響

發布時間:2019-12-09 11:34:07  |  來源:中國網·中國發展門戶網  |  作者:趙林 胡國杰 鄒德富 吳曉東 馬露 孫哲 原黎明 周華云 劉世博  |  責任編輯:趙斌宇
關鍵詞:多年凍土,活動層,溫度,土壤含水量,降水

大量研究表明,青藏高原多年凍土區活動層的融化過程開始于每年?5?月中下旬,結束于每年?9?月下旬—11月初。受氣溫季節變化的影響,每年?9?月之后氣候逐漸變冷,活動層自上而下的融化過程變得非常緩慢。因此,本文選取青藏公路沿線?5?個活動層觀測站點?2004—2017?年不同深度土壤水分觀測資料進行統計分析,探討?2004?年以來活動層內部的水分變化。結果顯示,活動層水分含量的年平均值和每年?9?月平均值均表現出自地表向下逐漸增大的趨勢,活動層底部的土壤含水量較高?;顒訉觾鼋Y期土壤水分大多呈現凍結狀態,土層中只含有較少量的未凍水,各站點?9?月平均土壤含水量介于?2.5%—39.7%,年平均值介于?2.1%—25.8%,年平均值明顯低于?9?月平均值;5?個觀測點活動層底部?9?月多年平均土壤含水量介于?21.7%—29.8%。通過趨勢分析發現,2004—2018年,所有站點活動層底部的土壤含水量都呈現顯著增加趨勢(圖?4),增加量為?11%—32%,平均每年增加?2%?以上;而活動層上部的土壤含水量卻表現出降低趨勢或者是沒有顯著變化,觀測期內地表土壤含水量的降低幅度一般小于?2%。

圖 4 青藏高原不同深度土壤水分在 2004 — 2017 年間變化特征(每年 9 月平均土壤含水量)
( a )索南達杰觀測站點( CN 06 ); ( b )昆侖山埡口觀測站點( CN 02 );( c )唐古拉觀測站點( QT 04 );( d )可可西里觀測站點( QT 01 );( e )西大灘觀測站點( QT 09 )

研究表明,青藏高原多年凍土退化、活動層增厚會導致表層土壤含水量減少。上述結果顯示,2004年以來,青藏公路沿線活動層內部的水分狀況整體呈現下部增大,表層基本不變或略有降低的趨勢,這與同期降水量呈顯著增加趨勢相吻合。換言之,降水量的增加一定程度緩減了地表土壤含水量的減少趨勢。

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