武汉岩土所冻土粘亚塑性本构模型研究获进展

我国多年冻土和季节冻土面积分别占国土面积的21.5%和53.5%,在冻土地区进行工程建设时,必须考虑冻土地基的承载力及变形,冻土与工程建筑物之间相互作用等一系列工程冻土学理论和实践问题,以确保冻土地基上工程建筑物的稳定性、耐久性和经济性。由于描述冻土单元平衡的平衡方程和变形协调的连续性方程与冻土的力学性质无关,核心工作就是要建立描述冻土应力–应变–时间关系的物理方程,即本构模型。 目前对冻土所建立的本构模型大多都是以依赖于试验和假设的塑性理论为基础,以某一常规土的本构模型为蓝本而得到的。这要求研究者围绕塑性理论的三大支柱问题,即屈服条件、流动法则和硬化定律展开具体研究。然而,对冻土而言,这些支柱问题的合理解决会因冻土的多相异质性和温度敏感性变得比常规土里困难得多。 中国科学院武汉岩土力学研究所特殊土土力学方向组科研人员在前期研究中借用一种新的本构理论——亚塑性理论,在砂土亚塑性本构模型基础上,通过引入由依赖于温度的冻土粘......阅读全文

冻土融化可使全球气温显著上升

  联合国环境规划署11月27日发布的一份报告指出,如果冻土融化,将会改变地球的生态系统,并使全球气温显著上升。   联合国环境规划署在卡塔尔多哈举行的《联合国气候变化框架公约》第18次缔约方会议期间,发布了一份题为《冻土变暖的政策影响》的报告,重点论述了冻土融化后释放二氧化碳和甲烷的潜在危险。根

冻土成土年龄影响土壤微生物群落对冻土融化的响应

  全球永久冻土中存储了大量土壤有机碳。全球变暖引起冻土融化,加速土壤有机碳分解,并释放甲烷等温室气体进入大气,形成正反馈效应。微生物活动驱动冻土中有机碳的分解,因此,微生物群落组成及其功能变化能够深刻影响冻土融化过程中的有机质分解和温室气体排放。研究表明,不同年龄冻土的微生物多样性及群落结构存在较

16日直播|地球“冰箱”——多年冻土

直播时间:2023年2月16日(周四)20:00-20:45直播地址: 科学网微博直播间 科学网APP 科学网视频号 科学网B站 科学网抖音【直播简介】 在地球中,有这样一种地质结构,它保存着地球多年的演化历史。它就是“地球冰箱”——多年冻土。本期课程中,来自中国科学院青藏高

北极永久冻土内发现大量天然汞

  据美国《国家地理》杂志在线版近日消息称,科学家在北半球永久冻土内发现了大量的天然汞,分析显示其数量是过去30年人类排放出的汞的10倍。而这一层冻土有消融的危险,可能会对全球人类健康和生态系统产生重大影响。相关报告发表在最新一期的《地球物理研究快报》杂志上。  汞俗称水银,是自然界存在的元素,会与

近观俄罗斯北极冻土油气开采

   3月,北极圈内的俄罗斯万科尔油田仍是北风如刀、白雪皑皑。  中俄两国14名记者组成的联合采访团日前在这一油田走访3天,观察俄石油工人如何掘进钻井、提取样本和监测设备,实地感知俄油气工业的发展前景。  万科尔油田位于克拉斯诺亚尔斯克边疆区北部地区,现由俄罗斯石油公司下属企业“俄石油-万科尔”公司

北极永久冻土内发现大量天然汞

  据美国《国家地理》杂志在线版近日消息称,科学家在北半球永久冻土内发现了大量的天然汞,分析显示其数量是过去30年人类排放出的汞的10倍。而这一层冻土有消融的危险,可能会对全球人类健康和生态系统产生重大影响。相关报告发表在最新一期的《地球物理研究快报》杂志上。  汞俗称水银,是自然界存在的元素,会与

冻土突然解冻释放出大量碳

  全球约60%的土壤碳储存在多年冻土区,随着气候变暖促进土壤碳排放,多年冻土区域有可能因此成为一个巨大的碳源。当前的地球系统模式只模拟了冻土垂直水平上的缓慢融化,而没有考虑到冻土的突然解冻过程。冻土的突然解冻往往会导致地形地貌发生巨大改变,例如造成地面塌陷、快速侵蚀和崩塌,形成湖泊和湿地等。尽管只

永久冻土融化或导致远古全球变暖

就像2007年阿拉斯加火灾造成的那样,5500万年前突然发生的全球变暖可能是由永久冻土释放的二氧化碳所致。5500万年前,世界突然升高了5摄氏度,变得“炙热”,海洋也变酸,大量生物开始灭绝。这听起来是不是很熟悉?这是与目前刚刚开始的由使用化石燃料引发的全球变暖最接近的历史事件。其实1

全球变暖将使俄南部干旱北部冻土消融

   俄罗斯科学院西伯利亚分院地球冰冻圈研究所副所长德米特里·德罗兹多夫对卫星通讯社称,全球变暖现象至少会持续到21世纪末,会给俄罗斯人带来许多新的困扰。南部地区会遭受干旱,北部地区的土地倒是会变得更加肥沃,在北极圈内的房屋需要盖得更结实一些。  根据气候学家最新预测估计,全球变暖还将继续,这会导致

福岛启用“冻土墙”挡核辐射污水

  日本东京电力公司31日正式启用了福岛第一核电站的“冻土挡水墙”。这一工程被视为福岛第一核电站应对地下水核污染的重要对策。  福岛第一核电站面向太平洋,坐落在一层含水层上方,西侧为较高陆地。东京电力公司称,每天有200吨地下水自西向东流入反应堆所在建筑的地下,变成带核辐射的污水。东京电力公司每天不

《自然》论文合集探讨冻土融化对全球影响

英国《自然综述:地球与环境》近日刊登多篇论文,来自芬兰、加拿大、美国、瑞典和德国的科学家们探讨了北极多年冻土融化对全球的严重影响。其中一项研究指出,在北极重要的基地附近的基础设施中,约30%—50%的基础设施很有可能会因人为变暖导致的多年冻土融化而受损,该研究与其他论文合集共同深入分析了与多年冻土融

简要分析浅层冻土对地表温度的影响

【摘 要】地表温度属于台站的基本观测项目,观测数据必须具有代表性、准确性和比较性[1]。地面温度受很多方面的影响,比如温度、云、太阳辐射、地面状况和冻土等等因素。本文对冻土与地面温度的关系选取了2013年12月26日至2014年1月30日的双套站的地面温度数据做了简单的分析,分析了冻土对地面

北极冻土里的碳正加速向大气排放

据物理学家组织网近日报道,通过参考北极圈脆弱性实验(ABoVE)数据,美国国家航空航天局(NASA)领导的一项新研究发现,在阿拉斯加北坡冻原生态系统中,碳在冻土中的保留时间比40年前减少了约13%。这意味着那里的碳循环正在加速,且速度比北冰洋更快。NASA喷气推进实验室(JPL)的研究人员安东尼·布

海冰崩裂冻土融化-地球“最后的冰区”告急

  当“冰箱”不再制冷,该怎么办?近期一项研究显示,北极圈格陵兰以北最厚的“千年海冰”正因高温大片碎裂;北极“刀砸不穿、斧凿不透”的冻土近年也加速融化——地球的“天然冰箱”失效了。  严寒的格陵兰以北地区本该长年冰封,但在全球变暖的大环境下,“千年寒冰”也没能坚持住,地球“最后的冰区”告急。  【“

美国研究称永冻土融化将加速全球变暖

  美国一项最新研究称,随着气温的上升,到2200年地球的永久冻土层估计有多达三分之二将融化消失,从中释放出的大量碳反过来又会加速全球变暖。  来自科罗拉多大学的研究人员介绍说,永冻土融化释放出的碳主要来自于上个冰川期被冻在土壤中的植物根茎残余等物质,这就好比把菜冻在冰箱里可以冷冻许多年,

青藏铁路防沙工程积沙可保护冻土

  中科院寒区旱区环境与工程研究所的科研人员经过近两年的连续观测研究发现,在青藏高原及青藏铁路路基多年冻土区,地表积沙对下伏多年冻土能起到保护作用。此研究结论不仅对研究沙漠与冻土之间的关系具有科学意义,而且对探索青藏铁路及其工程建设地区的冻土保护也具有应用价值。该成果最近发表于《科学通报》上。  

青藏高原发现冻土层可燃冰

  近日,由中国煤炭地质总局下属青海煤炭地质局105勘探队、中国地质科学院矿产资源研究所、勘探技术研究所联合承担的“ 祁连山冻土区天然气水合物DK-1科学钻探试验孔”取得重大突破,在海拔4100多米钻获天然气水合物实物样品。   这是我国冻土区首次钻获天然气水合物实物样品,也是继加拿大、美国、俄罗

我国冻土带可燃冰“藏宝图”初现端倪

2007年年末,在各路媒体梳理评点我国能源领域年度十大新闻时,中国地质调查局在南海北部成功钻获可燃冰实物样品,当仁不让地占据一席之地。 可燃冰是天然气水合物的通俗称谓,这种新型的能源矿产是全球公认的优质的石油替代性资源。有媒体评价,南海天然气水合物的发现为我国能源界展示了一个后石油时代的美好前景,不

冻土区成全球气候变化响应“敏感区”

青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院副教授陈哲所在团队最新研究显示,多年冻土区不但成为全球气候变化响应的“敏感区”,同时也使该区域成为加剧全球变暖的重要“驱动机”。 现有研究表明,以泛北极地区和青藏高原为代表的多年冻土区面积,约占北半球陆地面积的四分之一。而在低温作用下,冻土发

北半球多年冻土生物物理分区图发布

  多年冻土分区对于寒区生态、水文、气候研究和工程基础设施的规划和建设都具有重要意义,是普通冻土学的重要研究内容。现存的全球尺度多年冻土分区主要从多年冻土本身的分布特征来划分,一般根据多年冻土在平面上分布的连续性(定义为多年冻土的面积比例)将多年冻土划分为连续(90-100%)、不连续(50-90%

北极冻土融化释放温室气体-损失恐超60万亿

  英国剑桥大学与荷兰鹿特丹伊拉斯姆斯大学的三位学者25日在英国《自然》杂志联合发表题为《人类将为北极变化付出巨大代价》的文章,称北极地区永久冻土融化所释放的温室气体甲烷,可能将造成超过60万亿美元经济损失。   文章称,目前大多数国家热衷于开发北极航道和开采该地区的油气资源,认为这将有利于人类社

英国科学家揭示永久冻土中铁的循环规律

  近日,来自英国布里斯托大学地球科学学院凯西·布莱斯团队在研究中发现,在部分解冻的永久冻土泥炭地中,铁矿物存在季节性周转的现象,但是活性铁矿物或许可以作为碳的稳定汇之一。相关成果3月15日在线发表于《环境科学与技术》上。  在永久冻土泥炭地中,高达20%的总有机碳(OC)会与冻土中的活性铁(Fe)

赵林:青藏高原上的冻土追梦人

   神秘的青藏高原,带给人们无尽的遐想。而在研究员赵林眼里,那里是大自然留给人类的一座蕴含着无尽谜题的科学宝藏。赵林,中国科学院寒区旱区研究所研究员,藏北高原冰冻圈特殊环境与灾害国家野外科学观测研究站站长。26年前,刚刚大学毕业的赵林选择了冻土研究这样一个具有十足诱惑力和挑战性的课题。尽管工作环境

永久冻土带渐消融-微生物释放成焦点

正在消融的永久冻土带。  北极永久冻土中封存的碳估计有16720亿公吨,超过2009年美国温室气体排放量的250倍。然而,永久冻土带消融会否导致这些被困无数个世代的碳逸出,给碳循环带来潜在影响?随着全球气温缓慢上升,这样的忧虑也在升温。在这种情况下,包含在冻土层中的微

研究表明气候持续转暖加速黄河源冻土退化

  中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员金会军通过对黄河源区冻土研究发现,从20世纪80年代以来,黄河源区气温以每年0.02℃的增温率持续上升,加之人类经济活动日益增强,导致冻土呈区域性加速退化。多年冻土下界普遍升高了 50~80米,最大季节冻深平均减少了0.12米。冻土退化总体趋势是由大片

青藏冻土区地下冰揭开面纱-更多秘密有待研究

穿越青藏高原多年冻土区的青藏公路  估算结果系首次公布  甘肃兰州冻土科学家一项历经十多年的研究结果显示:青藏高原多年冻土区地下冰的总储量达9528立方公里。这个初步估算结果,是中国科研人员首次向外公布的。  青藏高原是亚洲多条重要河流的发源孕育地,被科学家称

多年冻土区土壤微生物养分限制特征

气候变暖会促进多年冻土区土壤氮磷矿化,释放冻土中长期封存的氮磷养分,进而提高植被生产力、部分抵消冻土融化引起的碳损失。同时,土壤养分可利用性增加也会缓解微生物养分限制,加速土壤有机质分解,进一步加剧气候变暖。在此背景下,阐明多年冻土区土壤微生物养分限制特征对于准确认识冻土碳循环与气候变暖之间的反馈关

青藏高原多年冻土碳循环观测系统布设完成

多年冻土区碳循环野外观测系统分布图   为深入研究青藏高原高多年冻土有机碳对气候变化的响应与反馈,由中国科学院寒区旱区环境与工程研究所主持的《全球变化研究国家重大科学研究计划》项目“北半球冰冻圈变化及其对气候环境的影响与适应对策”第二课题“冻土对气候变化的响应机理及其碳循环过程”

中国获得第十二届国际冻土大会承办权

  第十一届国际冻土大会主席Hans-Wolfgang Hubberten将国际冻土协会旗帜转交中国代表  近日,第十一届国际冻土大会(the Eleventh International Conference on Permafrost)在德国波茨坦举行。二十多个国家的850名代表参加本次大会,中

福岛冻土壁计划还需评估-专家要求说明监视水位方法

  据报道,日本东京电力公司福岛第一核电站计划通过冻结建筑物周边土壤来解决污染水问题。但近期日本核能管理委员会召开的专家会议却表示,针对冻土壁实施后可能带来的影响,如地基的坚固性会有怎样的变化,以及将会下沉多少等,还需进一步评估。   由于污染水持续增加,福岛第一核电站为防止地下水涌入,与政