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
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。 【“
荒漠藓类植物对积雪量的生理敏感性研获进展
荒漠藓类植物作为生物土壤结皮的重要组成部分,对荒漠地表稳定、微环境改善和生物地球化学循环过程等具有重要影响。以荒漠藓类植物为代表的生物土壤结皮对气候变化的响应备受关注。冬、春季尤其是冻融季被认为是荒漠藓类植物生长和固碳的关键期,全球气候变暖及极端降水事件频发使得荒漠冬季水热环境发生显著变化,但荒
寒旱所四项成果获2010年度甘肃省科技奖
日前,2010年度甘肃省科学技术奖评审结果揭晓。中国科学院寒区旱区环境与工程研究所有四项成果获甘肃省2010年度科技奖,成为此次甘肃省科技奖的亮点。 据悉,由胡隐樵、吕世华等完成的“干旱区绿洲气候效应及维持机理研究”获自然科学三等奖,由苏培玺、王开新等完成的“绿洲农林复合系统
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
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
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
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%
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)
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
靠什么保护“最后的净土”
中科院青藏所科研人员在西藏冰湖中采样。 雄伟的高山、壮丽的冰川、湛蓝的天空……中外游客在被西藏神奇的风光吸引陶醉的同时,也不无担心:在人口较快增加、经济快速发展的大背景下,西藏明天的环境可能发生什么变化?未来的环境会比今天更好还是更糟?通过什么措施保护好“世界上最后的净土?” 8月9日,中科院青
省级重点实验室落户青海,这项研究是重点
12月14日,青海省科学技术厅下发关于批准2022年新建省级重点实验室的通知,由瓦里关中国大气本底基准观象台牵头申报的“青海省温室气体及碳中和重点实验室”入选2022年青海省新建省级重点实验室。该重点实验室的建立,将大力提升青海省碳监测、分析及评估能力,为应对区域气候变化、实现“双碳”目标提供关
王根绪:在高寒山地邂逅惊喜
爬冰川、测冻土,贡嘎山坚守十多年 隆冬时节,贡嘎山深处,一片茫茫白雪。积雪重压之下,一棵棵冷杉依然挺立,十分引人注目。 这片树林,并非高山上唯一的坚守者。携带仪器在严寒中开展观测活动的几位科学家,每向前挪动一步,积雪都会没过脚踝。他们来自中国科学院贡嘎山高山生态系统观测试验站,领队的是站长王
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”
研究发现苔藓固氮是冻土区植被生长的重要氮源
近日,中国科学院植物研究所研究员杨元合团队与合作者解析了冻土生态系统氮供需关系对气候变暖的响应特征和驱动因素。相关研究成果发表于《美国科学院院刊》。气候变暖会导致多年冻土中长期封存的大量有机质被微生物分解,以CO2和CH4等形式释放至大气,进而形成冻土碳循环与气候变暖之间的正反馈关系。同时,温度升高
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
最新研究:全球变暖促加拿大高北极永久冻土融化
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508406.shtm
冻土变化深刻影响流域产汇流及水源涵养能力
近日,中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈水文研究团队在青藏高原多年冻土领域的研究取得了突破性进展,该团队的研究成果为理解高寒区水文水资源变化提供了全新的视角。这项研究不仅揭示了多年冻土活动层冻融变化对流域水文过程的影响,还量化了冻土层上水在河道径流变化中的重要贡献,为流域水资源管理提供了新的科学
青藏铁路工程冻土路基筑路技术攻关纪实
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518360.shtm文 | 《中国科学报》 记者 李晨阳 见习记者 王兆昱东起青海西宁,西至西藏拉萨——全长1956千米的青藏铁路,就像一条在阳光下熠熠生辉的长龙,过草原、跨雪山、穿荒漠、越雅丹,途经辽
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
发现欧亚大陆积雪和印度夏季降水负相关现象已消失
自1884年Blanford首次提出喜马拉雅地区站点积雪与印度西部夏季雨量呈负相关以来,欧亚大陆春季积雪对印度夏季降水的影响研究一直备受国内外学者关注。由于两者存在显著负相关,欧亚大陆春季积雪被列为预报印度夏季降水的一项重要指标。然而,气候变暖背景下,欧亚大陆积雪呈减少趋势,器测资料却表明印度夏
中国天山积雪雪深百年尺度变化特征研究获进展
作为干旱区的“湿岛”,我国天山丰富的积雪资源是水资源的重要组成部分,融雪水是河川径流的重要补给和来源,也直接影响着下游绿洲农牧业生产及生态安全。由于山区雪深记录时间短,使得区域雪深长期变化的评价比较困难,也给天山山区长时间尺度的气候变化研究以及积雪雪深动态影响评估带来困难。 针对我国天山山区积
积雪融化趋势预示着美国西部地区即将出现夏季水危机
科罗拉多大学博尔德分校的一项研究显示,气候变化正在导致美国西部和加拿大的山脉提前融雪和增加降雨量,导致雪堆储水量减少。这种转变可能影响农业、野火风险和市政供水。60年来,超过25%的西部山区的积雪储水量明显下降。研究人员已经推出了一个新的积雪储存指数(SSI),以帮助在全球变暖的情况下更有效地管
敏感地区?黑龙江流域湿地的“百年坎坷”
“这是一个敏感地区,你知道有多敏感吗?!”刚见到记者,中国科学院东北地理与农业生态研究所(以下简称东北地理所)研究员宋长春就抛出了这个问题,毫不掩饰心痛的情绪。 宋长春口中的“敏感地区”,就是地处北半球中高纬度、跨越中国和俄罗斯的黑龙江流域。一年之内,他们考察的观测点沿线的多年冻土融化了30厘
北极地区的全球变暖助长了永久冻土上的大火
西伯利亚北极地区在2019年和2020年经历了异常数量的火灾。这引起了科学界的关注,因为北极地区有大面积的永久冻土,这是一层永久冻结的底土,积累了大量的碳。火灾会破坏永久冻土层,并导致以温室气体的形式释放碳排放。 一直没有答案的问题是,2019-2020年火灾的这种增加是一种特殊情况,还是一种
日本福岛核电站设置的“冻土墙”或部分融化
据日本放送协会(NHK)26日报道,东京电力公司福岛第一核电站厂房周围为抑制地下水流入而设置的“冻土墙”有可能已经部分融化。报道称,东京电力公司正在抓紧研究相关对策。2014年起,东京电力公司开始建设“冻土墙”,具体做法是将零下30摄氏度的液体通过地下管道流入土壤中,意在通过冻住核电站周边的土壤,防
中科院植物所揭示冻土碳循环对气候变暖响应
记者日前从中国科学院植物研究所获悉,该所研究员杨元合研究组的最新一项研究揭示了气候变暖对冻土碳循环的直接效应及其调控因素。相关研究论文近日在线发表在《生态学(Ecology)》杂志上。 杨元合研究组选择青藏高原多年冻土区内的高寒沼泽化草甸这一类特殊的生态系统,避免了以往增温实验中“温度上升引
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
科学家发现冻土融化促进生态系统磷循环
近日,中国科学院植物研究所研究员杨元合团队揭示了生态系统磷循环对冻土融化的响应及其关键驱动因素。相关研究成果发表于《自然-气候变化》(Nature Climate Change)。多年冻土区储存着全球近1/3的土壤有机碳,在陆地碳循环中起着至关重要的作用。特别是,气候变暖引起的冻土融化加速土壤碳释放
多年冻土融化导致的山体滑坡运动过程获揭示
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517513.shtm12日记者获悉,东北林业大学单炜教授课题组通过为期12年的野外调查与监测数据,结合30米分辨率多年冻土时空变化数据,揭示了多年冻土融化导致的山体滑坡运动过程、运动特征和运动规律。这对于