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

全球气候变暖导致青藏高原多年冻土显著退化

  由南京信息工程大学教授赵林带领的研究团队,联合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,近期首次公开发布了青藏高原多年冻土区近20年的定位观测综合数据集,并探讨了气候变化背景下青藏高原多年冻土变化的基本特征。  赵林介绍,多年冻土是指埋藏在地表下特定深度、长期保持冻结状态的岩土层。位于

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

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,与政府共同

中科院回应《冰川冻土》撤稿文章:接受主编请辞申请

▲ 徐中民论文《生态经济学集成框架的理论与实践》截图,图片来自新京报网。  近日,一篇核心期刊论文引发网友热议。这篇名为《生态经济学集成框架的理论与实践》的文章发表于《冰川冻土》2013年第5期。  然而论文讨论的内容并非“冰川冻土”,而是花了大篇幅夸导师和师母的光辉事迹与崇高品性。  《冰川冻土》

科研机构新成果保障高原冻土地区输电安全稳定

从中国国家电网有限公司(以下简称“国网”)青海电科院获悉,由该院牵头承担的《高原冻土地区输电线路杆塔基础失稳演化机制及防控关键技术》科研项目近日通过专家成果评价。 据悉,该项目由国网青海电科院等6家单位历时8年联合攻关完成。项目成果已在中国高海拔冻土区输电线路设计、建设及运维中成功应用,有力保障

面向卫星遥感观测的高光谱分辨率积雪反射率建模取得进展

原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210318_4781486.shtml   积雪表面光谱反射率在地球气候系统中占有重要地位。传统的陆面模型参数化方案仅能模拟宽波段的积雪表面反照率,无法准确模拟高光谱分辨率的积雪表面光谱反射率,而高光谱分辨率或窄波段的积雪

不同吸光物质影响积雪反照率-或进一步影响气候变化

  近日,中国科学院西北生态环境资源研究院遥感与地理信息科学研究室研究员郝晓华团队发现,积雪中不同类型、不同含量的吸光物质对积雪的光谱特征具有重要影响,特别是对积雪的反照率影响较大,进而影响地气能量平衡,间接导致气候变化。相关成果发表于《环境科学与技术》。  积雪中不同吸光物质有何影响  积雪是北半

不同吸光物质影响积雪反照率-或进一步影响气候变化

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503122.shtm近日,中国科学院西北生态环境资源研究院遥感与地理信息科学研究室研究员郝晓华团队发现,积雪中不同类型、不同含量的吸光物质对积雪的光谱特征具有重要影响,特别是对积雪的反照率影响较大,进而影

福岛核电站用于阻挡核污水的“冻土墙”异常升温

 据日本放送协会(NHK)28日报道,9月中旬以来,日本福岛核电站用于阻挡核污水的“冻土墙”出现异常升温,多处本应维持在零下的区域,温度都超过了0度,部分地区甚至超过了10度。 据报道,2011年福岛核电站发生爆炸后,由于当地有大量地下水流过,这些水会变成带辐射的

不同土壤碳组分对冻土融化的差异性响应获揭示

近日,中科院植物研究所研究员杨元合团队与合作者基于青藏高原多年冻土区典型热融塌陷序列,揭示了表层土壤不同碳组分对热融塌陷的响应规律。相关研究成果发表于《自然—通讯》。 多年冻土区占全球陆地面积的16%,储存着1.3万亿吨碳,其碳储量约为全球土壤碳库的1/2。气候变暖背景下冻土融化会引起大量土壤碳

研究揭示上新世暖期近地表多年冻土变化特征

  多年冻土约占北半球陆地面积的1/4,储存着约18300亿吨的土壤有机碳和30万立方千米的地下冰。多年冻土对气候变化颇为敏感,其消融导致地下冰融化和有机碳释放,对陆地生态、地表水文和冻土工程等产生不可逆的影响。然而,多年冻土消融影响的评估却相当困难。多年冻土的观测资料稀缺,模式预估的多年冻土变化结

研究揭示不同土壤碳组分对冻土融化的差异性响应

  多年冻土区占全球陆地面积的16%,储存着1.3万亿吨碳,其碳储量约为全球土壤碳库的1/2。气候变暖背景下冻土融化会引起大量土壤碳释放,进而可能导致冻土碳循环与气候变暖之间的正反馈效应。由于陆面过程模型中划分的概念性土壤碳库不可直接测量,使得目前预测的冻土碳动态及其与气候变暖之间的反馈效应仍存在很

科学家警告:融化的冻土将使大气中碳和氮加倍

  融化的冻土将使大气中的碳和氮加倍   据国外媒体报道,近日美国政府专家发出警告,随着地球上冻土的逐渐融化,在本世纪将有440亿吨的氮气以及8500亿吨的碳元素被释放到环境中。   据美国地质调查局(以下简称“USGS”)的科学家称,这些永久性冻土所释放的碳和氮将

研究人员揭示冻土碳分解及温度敏感性调控机制

  记者从中国科学院植物研究所获悉,该所研究员杨元合小组对青藏高原多年冻土区大范围采样,并结合室内恒温、变温培养以及碳分解模型等多种手段,揭示了青藏高原冻土碳分解及温度敏感性的调控机制。相关成果近日在线发表于《自然—通讯》和《全球生物地球化学循环》。  冻土分布区储存着大量有机碳,其碳库大小超过全球

杨元合小组发现冻土区土壤碳库变化大尺度证据

  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一项研究发现,过去10年间青藏高原冻土区活动层土壤碳库在以一定速率显著增加,土壤碳的积累仅发生在下层土壤,并且主要源于有机碳含量的增加。上述结果证明青藏高原冻土区活动层土壤是个显著的“碳汇”。该成果近期在线发表在《自然-地球科学》杂志上

植物所冻土碳循环对气候变暖响应研究取得新进展

  冻土区储存着大量有机碳,同时也经历了显著的气候变暖。大量研究显示,冻土生态系统碳循环对气候变暖十分敏感。这是因为一方面,温度上升会提高土壤微生物活性,进而加速生态系统碳释放;另一方面,气候变暖也会促进土壤氮磷矿化,促进植物生长,进而增加生态系统碳固定。然而,学术界迄今仍不清楚增温引起的养分变化究

植物所在冻土碳分解及其温度敏感性研究中取得进展

  冻土分布区储存着大量有机碳,其碳库大小超过全球土壤碳库的1/2。同时,冻土区气温在以超过全球平均值2倍的速率持续上升。显著的气候变暖可能使得冻土中储存的大量碳被微生物分解释放,进而导致碳循环与气候变暖之间的正反馈。在此背景下,冻土碳循环成为近年来全球变化研究中广泛关注的焦点问题。然而,目前学术界

寒旱所多年冻土区铁路路基变形机理研究获进展

  路基变形是多年冻土区路基稳定性的外在表现形式,内因主要是路基温度场变化过程中引起路基下部冻土上限下降以及上限附近冻土温度的升高。  世界上在多年冻土区修筑铁路的国家,均受到路基变形问题的困扰。路基变形是冻土问题的关键。路基沉降变形量的大小成为制约多年冻土区铁路正常运营的重要影响因素,各种路基的变

科学家发现永久冻土层细菌或能在火星上生存

  俄罗斯RT电视台12月26日报道消息,美俄科学家发现数种生活在西伯利亚永久冻土层中的细菌能在与火星类似的恶劣环境中生存。这表明,地球上的微生物也许能在火星上生存。   科学家们在许多寒冷地区发现一些肉食杆菌属(Carnobacterium)细菌,比如美国阿拉斯加州和南极洲埃斯湖(Ace L

黄河源区冻土退化及其关键水文要素响应研究获进展

  近年来,气候变暖显著,全球冻土加速退化。受冻土退化影响,位于青藏高原东北部的黄河源区水资源补给、径流与排泄过程发生显著变化。黄河源区水量对于流域水资源稳定性与区域生态系统完整性至关重要,但由于区域冻土赋存状况复杂,冻土与地表水、地下水相互作用交错,地形地貌、活动断裂及其冻土退化控制着地下水分布,

青藏高原InSAR监测多年冻土区小型滑坡研究获进展

   近日,中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室吴通华团队在Remote Sensing 杂志发表了题为Investigation of a Small Landslide in the Qinghai Tibet Plateau by InSAR and Absolute De

福岛核电站用于阻挡核污水的“冻土墙”异常升温

 据日本放送协会(NHK)28日报道,9月中旬以来,日本福岛核电站用于阻挡核污水的“冻土墙”出现异常升温,多处本应维持在零下的区域,温度都超过了0度,部分地区甚至超过了10度。    据报道,2011年福岛核电站发生爆炸后,由于当地有大量地下水流过,这些水会变成带辐射的污水。    2014

科学家绘出北半球多年冻土生物物理分区图

  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%

研究揭示青藏高原地气之间水热通量交换的时空变化规律

  青藏高原巨大的抬升地形可接收大量太阳辐射,形成独特的热力干扰源,对区域大气循环和亚洲季风进程产生重要影响。青藏高原热力作用主要通过地表和大气之间能量和水分的交换过程实现。然而,青藏高原极端严酷的自然环境条件和复杂多样的下垫面状况,使得青藏高原地气之间水热通量交换的时空变化规律存在诸多不确定性。 

青藏高原多年冻土区潜在融沉风险预估研究取得进展

原文地址:http://www.cas.cn/syky/202104/t20210406_4783779.shtml   多年冻土作为冰冻圈要素的重要组成部分在全球气候变化中的指示作用已被越来越多的研究证实。青藏高原(QTP)作为世界上中低纬度海拔最高、面积最大的多年冻土区,其多年冻土以高温、高含冰

寒旱所青藏高原温泉区域多年冻土分布研究取得进展

  多年冻土是指地下持续2 a 以上保持冻结状态的一类特殊岩土,青藏高原多年冻土区是世界上中低纬度地带海拔最高、面积最大的冻土区。多年冻土作为高寒气候条件下的产物不仅影响着各种寒区生态系统的稳定与演替,还影响到工程建筑物的稳定性。目前,多年冻土出现退化现象如活动层加深、冻土下界上升,岛状冻土和不

法国科学家在西伯利亚冻土中发现史前巨型病毒

  一个法国病毒学家团队4日宣布,他们发现了世界上第三种超大型病毒。这种史前病毒已经在俄罗斯西伯利亚地区的冻土层中封存了3万多年。   法国国家科研中心与马赛大学的联合实验室当天发表新闻公报说,其科研团队从俄罗斯远东地区的楚科奇自治区采集到一份冻土样本,证实了“西伯利亚阔口罐病毒”(Pithovi

日福岛核电站冻土遮水壁预计将使用6年

  据日本共同社10月30日报道,日本经济产业省资源能源厅30日在原子能规制委员会的研究会上称,东京电力福岛第一核电站冻土遮水壁在建成后预计将使用约6年。冻土遮水壁用于防止地下水流入反应堆厂房,控制污水的增加。   据了解,冻土遮水壁工程是在1-4号机组周围约1.4公里的地下铺设管道,注入制冷材料

冻土工程国家重点实验室基础研究成绩突出

   冻土通常指零度以下,含有冰的各种岩石和土壤,冻土分为季节冻土和多年冻土。我国冻土区面积约占国土总面积的20%。由于冻土对温度极为敏感,具有流变性等特征,在冻土区修筑工程构筑物就会面临冻胀和融沉等危险。位于甘肃兰州中国科学院寒区旱区环境与工程研究所的冻土工程国家重点实验室专门开展冻土工程基础研究

寒旱所研究发现天山乌鲁木齐河源区多年冻土迅速退化

  中国科学院寒区旱区环境与工程研究所科研人员对天山乌鲁木齐河源多年冻土变化进行了研究,通过对1991以来河源区海拔3500m左右的气温、降水、地温观测数据进行综合分析,结果表明:河源区的活动层呈逐渐增厚趋势,最大活动层厚度出现在2007年,达到1.60m,较1992年增加了O.35m