科学家开发耦合积雪冻土耦合物理过程新陆面模式
在全球气候变化背景下,积雪和冻土的变化对于全球、区域水循环都具有明显影响。同时,由于积雪和冻土大多分布于高寒区域,地形条件复杂,大范围密集观测困难,因此,开发包含积雪-冻土模块的陆面模式对于开展寒区陆面水文过程的模拟和预测研究十分必要。日前,中科院青藏高原地球科学卓越创新中心王磊及其团队经过长期积累,开发了耦合积雪和冻土耦合物理过程的陆面模式。相关成果发布于国际期刊《水利资源研究》。 据介绍,这种新的陆面模式耦合了基于能量平衡的三层积雪方案以及冻土参数化方案,并且以焓代替积雪/土壤温度作为新的预测变量,可以避免引入溶解潜热、保证计算的稳定性。在青藏高原的两个典型站点,科研人员还对积雪和冻土物理过程进行了验证,一个为积雪较多的黑河上游大冬树垭口站(用于验证三层积雪模块)和积雪很少的西藏阿里站(用于验证冻土模块)。 此外,改进的陆面模式还成功模拟了土壤水分的倒吸现象,即在土壤水冻结瞬间、产生的土壤吸力使得下层的未冻水向上(即......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
积雪草总苷的检查及含量测定
检查 干燥失重取本品,在 105 ℃ 干燥至恒重,减失重量不得过 10.0 %(附录 Ⅸ G)。重金属及有害元素照铅、镉、砷、汞、铜测定法 ( 附录 Ⅸ B) 测定,铅不得过百万分之五;镉不得过千万分之三;砷不得过百万分之二;汞不得过千万分之二;铜不得过百万分之二十。( 3 )特征图谱照高效液
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
寒旱所发现天山乌鲁木齐河源冰川积雪化学特征及变化规律
冰冻圈( 包括冰川、冻土、积雪等)是地球表面的重要圈层之一,是地球化学循环的重要组成部分,在地表物质迁移转化方面具有重要的作用。高海拔地区雪冰是大气中各种化学物质的存储器,具有重要的地球化学研究意义,其中保存的各种要素如化学离子、稳定氧同位素δ18 O、不溶粉尘、重金属、有机物以及黑炭等是气候环
高碳排放或使阿尔卑斯积雪减一半
一项研究认为,如果温室气体排放居高不下,到本世纪末,阿尔卑斯地区每年被积雪覆盖的天数可能会因为气温升高而减半,这将对可用水量、自然界及滑雪场产生严重影响。研究还指出,如果能迅速采取气候行动,83%的年积雪日将能得以保留。相关研究近日发表于《水文学和地球系统科学》期刊。 如果不减少排放,阿尔卑斯
中科院开展天山中段积雪特性调查
中国科学院新疆生态与地理研究所研究员李兰海团队正以野外地面观测为手段,通过点、线、面三种方式开展天山中段积雪区积雪特性野外调查,获取积雪特性地面调查数据。 该研究旨在为中国地区积雪遥感反演方法和积雪类型划分提供信息,提高积雪数据的质量,更好地服务于气候变化、水资源调查以及积雪灾害预报等行业
Nature:人为变暖致积雪减少-或出现水供应危机
国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇气候变化研究论文发现,人为变暖使北半球1981至2020年的积雪减少。该论文介绍,暖冬更利于降雨而不是降雪,这会增加雪融水,减少积雪,对水安全和整个生态系统都有影响。之前有研究预计,季节性积雪可作为预测人为气候变化影响的指标,但目前只在地球半球、大陆、河流流域尺度
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
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
北极永久冻土已成温室气体净来源
科技日报北京4月16日电 (记者刘霞)瑞典和美国科学家对北极地区三种主要温室气体评估发现,北极永久冻土区域向大气排放的碳比吸收的碳多,导致地球进一步变暖。相关论文发表于最新一期《全球生物化学循环》杂志。科学家一直以来并不确定永久冻土地区是否已经成为温室气体的净排放地。因为即使融化导致生物物质中释放出
北极永久冻土已成温室气体净来源
瑞典和美国科学家对北极地区所有三种主要温室气体进行评估,发现北极永久冻土区域向大气排放的碳比吸收的碳多,导致地球进一步变暖。相关论文发表于最新一期《全球生物化学循环》杂志。科学家一直以来并不确定永久冻土地区是否已经成为温室气体的净排放地。因为即使融化导致生物物质中释放出更多碳化合物,但植物的增加也有
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
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
澳大利亚夏季飘雪-积雪厚度达10厘米
这张12月19日拍摄的照片显示,澳大利亚东部地区一幢建筑被积雪覆盖。时下正是澳大利亚的夏季。当人们正在享受惬意的夏季生活时,澳大利亚东部地区的新南威尔士州和维多利亚州部分地区却罕见地下了一场大雪,部分地区的积雪厚度达到10厘米。 12月19日,澳大利亚东部地区一辆被积雪覆盖的汽
实验室真实再现极端天气下屋面积雪环境
记者近日从哈尔滨工业大学获悉,国家重大科研仪器研制项目“大跨空间结构风—雨—热—雪全过程联合模拟试验系统”研制成功。该系统的研制成功,为深入揭示大跨空间结构风—雨—热—雪耦合作用下屋面积雪全过程演变机理提供了全球首个试验平台,标志着中国冰雪工程研究正式迈入全要素耦合时代。 记者走进哈尔滨工业大
多年冻土融化或致北极野火增加
韩国科学家研究预计,气候变化造成的多年冻土急速融化会导致北极和亚北极地区野火增加。多年冻土地区的野火骤增可能会导致陆地碳净吸收量改变。相关研究近日发表于《自然—通讯》。在北极和亚北极地区富含碳的土壤上,野火通常发生在相对温暖干燥的夏季。已经证实多年冻土(经久冻结的地面)因全球变暖正在融化,导致土壤水
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
青藏高原冻土磷循环研究取得进展
磷素是生命体必需的营养物质和能量来源。跨介质迁移路径和通量是多圈层生物地球化学循环模型构建的理论基础,磷素循环对非线性自然过程和人类活动影响的响应与预测是全球变化研究的前沿科学问题。冻融相变对磷素的活化机制以及混合营力下的磷循环动力过程具有复杂性,土壤磷库变化参量是制约传统模型预测精度的关键所在。中
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
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
多年冻土融化或致北极野火增加
韩国科学家研究预计,气候变化造成的多年冻土急速融化会导致北极和亚北极地区野火增加。多年冻土地区的野火骤增可能会导致陆地碳净吸收量改变。相关研究近日发表于《自然—通讯》。在北极和亚北极地区富含碳的土壤上,野火通常发生在相对温暖干燥的夏季。已经证实多年冻土(经久冻结的地面)因全球变暖正在融化,导致土壤水
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
俞祁浩:与冻土“斗智斗勇”
在西部广袤的高原上,有一位科研领域的杰出战士,他就是中国科学院西北生态环境资源研究院研究员俞祁浩。三十多年来,俞祁浩坚守在这片冻土广袤的土地上,专注于攻克冻土区的重大工程难题,为保障国家重大工程的安全稳定作出了卓越的贡献。近日,中国教科文卫体工会在其首届“全国科创名匠”评选中,公布了获奖名单,俞祁浩
俞祁浩:与冻土“斗智斗勇”
俞祁浩在青藏铁路冻融工程病害整治现场。 这是一种随温度变化而展现出不同“生命力”的土壤,它在寒冷时坚如磐石,在温暖时又能软如春泥。这就是让俞祁浩倍感神奇又深深着迷的冻土。 30多年来,中国科学院西北生态环境资源研究院研究员俞祁浩坚守在这片土地上,专注于攻克冻土区的重大工程难题,为保障国家重大
寒旱所典型寒区流域水文过程模拟及分析研究取得进展
山区冰川、季节性积雪以及冻土在我国西北地区的水循环中发挥着重要作用。尤其在干旱半干旱地区,内陆河流域的水资源主要来自高山源流区,在全球气候变暖条件下,西北寒区冰川退缩、冻土退化已经改变了这些区域的生态及小气候环境,导致径流过程和径流量发生了明显的改变,如干季流量、洪峰流量及径流总量都发
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
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
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。