Nelson方法在计算青藏高原地区冻结深度中的应用及修正.doc

Nelson方法在计算青藏高原地区冻结深度中的应用及修正*基金项目:国家重点基础研究发展计划项目“我国冰冻圈动态过程及其对气候、水文和生态的影响机理与适应对策”(编号:2007CB411506);国家自然科学基金项目“CMIP3模拟结果中青藏高原地区积雪冻土效应的检测及其物理过程的分析”(编号:40875050);国家自然科学基金项目“青藏高原冻融过程与亚洲夏季风异常的关系研究”(编号:40575037)资助。余莲1王澄海**通讯作者:王澄海,博士,教授,主要从事寒区和旱区气候变化的研究。E-mail:******@lzu.*1,2(,甘肃兰州730000;,甘肃兰州730000)摘要:通过对Nelson指数在青藏高原地区对土壤未冻水含量的的响应试验,以及加强观测的土壤水热观测资料的分析,得出了一个在高原地区较好的温度参数化土壤未冻水含量的方案。并应用到Nelson指数确定冻结深度,结果表明,其具有较好的适用性。%站点偏差在22%以内,其结果明显好于在研究范围尺度上将土壤湿度取常数的结果,可以显著的改进对冻结深度的计算。尽管没有考虑积雪、植被等因素对冻结深度的影响,但在确定年尺度上的冻结深度变化时,得出的冻结期温度参数化土壤未冻水方案不失为一个获取土壤未冻水含量的良好途径。关键字:冻结深度;土壤参数化;Nelson指数;青藏高原TheapplicationandamprovingofNelsonfrostindexovertheTibetPlateauYULian1WANGChenghai1,2(,LanzhouUniversity,Lanzhou730000,China;,CAS,Lanzhou730000,China)Abstract:UsingtheintensiveobservationalsoilmoisturedatasetinTibetPlateau(TP),,,inmostsites,thebiasesofthefrostindex,whichcalculatedbytheimprovingNelsonmethod,waslessthan22%.Comparingtoadopttheconstantsoilmoistureincalculation,,vegetationandotherfactors,:Frozendepth;Soilparameterizedscheme;Nelsonindex;Tibetplateau0引言青藏高原不仅是我国也是全球中低纬地地区海拔最高、面积最大的多年冻土分布区。×106km2,×106km2,%[1]。随着全球气温的变暖[2,3]青藏高原地区温度的上升[4-9],青藏高原地区的多年冻土退化趋势显著[10-20],对青藏公路和铁路地基、高原的生态环境和气候都有产生影响[21-31]。因此,估算多年冻土面积、活动层厚度的变化,是高原生态环境和青藏高原气候变化研究重要内容,也对青藏铁路和公路安全、高原生态环境保护和建设有着重要的应用价值。但如何准确估算冻结深度及其变化,尤其