JGR: 定量青藏高原季节性变暖对多年冻土的影响

近30年来青藏高原（QTP）冬季变暖显著，即气候变暖具有明显的季节性。针对冬季变暖如何影响整个高原多年冻土热状况问题，我们先前的工作（Zhang et al., 2019, GRL），通过简单的控制实验，初步研究了QTP冬季变暖对多年冻土的影响。然而，先前的研究并没有量化冬季变暖和夏季变暖对多年冻土热状况的单独贡献。

基于此，我们基于历史数据构建不同数值情景。在整个研究期间保持年代际的夏季或冬季温度不变，从而构建了6个假设实验以代表不同（低、中、高水平）季节性变暖。利用改进的Noah LSM建模研究多年冻土对不同程度季节性变暖的响应，量化冬季和夏季变暖对多年冻土热状况的单独贡献。结果表明：

• 多年冻土热状况对冬季气温变化高度敏感（图 1）。由于2000年以来冬季的快速变暖，三江源和羌塘高原地区的多年冻土发生了显著的区域性热退化（图 2）。
• 定量结果显示，夏季变暖1 ℃对多年冻土热指标（活动层厚度和年平均地温）的贡献大于冬季变暖1 ℃的贡献。多年冻土区夏季平均气温升高1 ℃，导致活动层厚度增加0.35 m, 年平均地温升高0.20 ℃；而冬季平均气温升高1 ℃，导致活动层厚度增加0.16 m, 年平均地温升高0.13 ℃。
• 研究还发现，相对于高波动的变暖，多年冻土更容易受到稳定变暖的影响，即使高波动的变暖具有较高的升温速率。夏季温度的变化主要影响ALT的变化，但我们的研究也表明，冬季温度的变化可能会对ALT的长期变化产生重大影响。 虽然QTP大多数地区的多年冻土保持稳定，但受任何季节变暖的影响，QTP西南部的岛屿多年冻土退化成季节性冻土的风险较高。

本工作得到国家自然科学基金重点项目、面上项目，国家重点研发计划项目，以及江苏省研究生科研与实践创新计划项目的资助。/文: 张国飞; /核: 南卓铜

Citation: Zhang, G., Nan, Z.*, Yin, Z., & Zhao, L. (2021). Isolating the contributions of seasonal climate warming to permafrost thermal responses over the Qinghai-Tibet Plateau. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 126, e2021JD035218. https://doi.org/10.1029/2021JD035218

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Tags: permafrost pubs