基于HYDRUS模型的1979—2018年黄河源头区冻土热状态变化

作     者：雷汶杰 罗栋梁 陈方方 刘佳 彭贻菲 李世珍 沈琦 LEI Wenjie;LUO Dongliang;CHEN Fangfang;LIU Jia;PENG Yifei;LI Shizhen;SHEN Qi

作者机构：中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院辽宁阜新123000 兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃兰州730070 

出 版 物：《地球科学进展》 (Advances in Earth Science)

年 卷 期：2024年第39卷第11期

页      面：1183-1195页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0705[理学-地理学] 070501[理学-自然地理学] 

基　　金：甘肃省科技重大专项(编号:23ZDFA017) 国家自然科学基金项目(编号:U2243214) 中国科学院西部青年学者项目资助 

主　　题：黄河源头区 气候变暖 冻土地温 HYDRUS-1D 模型模拟 

摘      要：土壤热状态是指示多年冻土存在及其热稳定性的最关键指标。为探究黄河源头区冻土热状态的较长期变化,首先构建了土壤热传导数学模型并基于HYDRUS-1D模型求解,经参数率定验证,表明该模型具有较好的可靠性和适用性,然后利用中国区域地面气象要素驱动数据集(CMFD)驱动模拟了黄河源头区6个钻孔1979—2018年冻土地温的变化。结果表明,黄河源头区冻土热状态在1999年发生转变:1999年前温度变化速率为-0.037~0.026℃°C/a,1999年后升温速率为0.006~0.120℃/a。分析表明1998年的气候变暖突变及1999年的极端气候灾害突变是黄河源头区冻土地温在1999年发生突变的主要原因;冻土地温升高,冻土热稳定性下降,将深刻影响冻土水源涵养功能。该研究可厘清高原冻土对气候变化的响应规律,为加强黄河源头区生态环境分区管控提供科技支撑。