松花江流域最大冻土深度的时空分布及对气温变化的响应-资源科学.PDF

Resources Science 第39卷 第1期 2017年1月 2017，39（1）：147-156 Vol.39，No.1Jan.，2017 引用格式：李佳，周祖昊，王浩，等. 松花江流域最大冻土深度的时空分布及对气温变化的响应[J]. 资源科学，2017 ，39（1）：147- 156. [Li J ，Zhou Z H ，Wang H ，et al. The spatial- temporal distribution of maximum depth of frozen soil and its response to temperature change in the Songhuajiang River Basin[J]. Resources Science ，2017 ，39（1）：147-156]. DOI：10.18402/resci.2017.01.15 松花江流域最大冻土深度的时空分布及 对气温变化的响应 1，2 2 2 2 李 佳 ，周祖昊 ，王 浩 ，刘佳嘉 （1. 东华大学环境科学与工程学院，上海201620； 2. 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京100038） 摘 要：利用松花江流域内及周边的56个气象站点资料，采用气候统计学分析方法，对1960-2004年松花江流 域最大冻土深度的时空变化及其与气温的关系进行了分析。结果表明：流域年最大冻土深度分布整体呈由南向北 增加的趋势。月最大冻土深度有明显的季节变化，最大值多出现在3月，且高纬度地区最大冻土深度均大于低纬度 地区。1960-2004年松花江流域年最大冻土深度呈明显下降趋势，变化率为-8.25cm/10a，与冻土同期的年均气温 呈显著升高趋势，变化率为0.41℃/10a。年最大冻土深度在1980s中期发生突变，突变年前后最大冻土深度减小了 35cm。此外，年最大冻土深度和年均气温在时间和空间尺度上均呈显著负相关，高纬度地区最大冻土深度比低纬 度地区对气候变暖的响应滞后。 关键词：最大冻土深度；变化趋势；突变；松花江流域 DOI：10.18402/resci.2017.01.15 1 引言 大冻土深度减小，持续时间变短，但也有部分地区 在寒冷地区，土壤中的水分因土壤温度降至 的冻土呈现增加趋势。王澄海等、高荣等根据实测 0℃或以下而发生冻结，从而引起土壤特性、结构发 数据对青藏高原季节性冻土的时空分布和年际变 生改变，影响土壤固有水文特征以及物质交换能 化进行了研究，研究表明青藏高原季节性冻土总体 力，这种对温度极为敏感的土体介质称为冻土。中 上呈下降趋势，在20世纪80年代中期发生一次均 国是世界第三大冻土国，季节性冻土面积约达 值突变，突变后冬季平均冻结深度下降了约10cm， 2 20世纪90年代青藏高原东北、东南和南部冻土均 518.4万km ，主要分布在中国的西北高原、东北平 [1-3] 呈变薄趋势，但是柴达木盆地和青藏高原中部表现 原以及华北平原各地 。 [10，11] 冻土作为气候变化的指示器，对气候和生态环 相反的趋势，有所加厚 。符传博等、张山清等、 境演变有重大影响，因此国内外学者针对冻土的变