全球變暖背景下,積雪作為氣候系統的重要指示器,其時空分布正在發生顯著變化,積雪覆蓋日數和雪季的縮短受到廣泛關注。當地面積雪在冷季短暫融化后再次被降雪覆蓋,這一現象被稱為積雪期內出現的無雪間歇期(SFB),它的出現會打破地表原有的能量平衡。然而,目前對SFB現象的大尺度時空特征、驅動因子及其對土壤溫度的具體影響,還缺乏系統性研究。
近日,中國科學院西北生態環境資源研究院聯合美國猶他大學、中山大學以及中國科學院成都山地災害與環境研究所,基于1966至2019年歐亞大陸北部氣象站點數據,對冷季總無雪間歇期(TPSFB)進行了分析,并利用結構方程模型評估了氣象、積雪條件和 TPSFB對土壤熱狀況的潛在綜合影響。
研究發現,歐亞大陸北部TPSFB的變化及其對土壤溫度的影響存在顯著東西分異性(70°E分界線)。70°E以西的歐洲平原,TPSFB的變化由氣溫主導。氣溫升高直接導致積雪融化,引起TPSFB顯著增加。增加的TPSFB使地表吸收更多太陽輻射,進而造成土壤溫度升高。該區域TPSFB的變化是調控土壤溫度的一個關鍵因素。70°E以東的西伯利亞地區,TPSFB的變化則主要受到積雪條件的影響。雖然氣溫在該區域也有所增加,但由于整體溫度極低,積雪自身的屬性成為了更重要的影響因素。該區域降雪量和雪深增加,減少了TPSFB的發生。積雪的“棉被保溫”效應遠強于TPSFB變化帶來的影響。因此,土壤溫度主要受積雪的隔熱作用控制,TPSFB的影響相對較弱。
相關研究成果以Can snow-free breaks control soil thermal dynamics in the cold season over the warming northern Eurasia?為題,發表在《農業與森林氣象學》(Agricultural and Forest Meteorology)上。研究工作得到國家自然科學基金、甘肅省重大科技專項的支持。
論文鏈接
地形、氣象、積雪和TPSFB對土壤溫度驅動機制的結構方程模擬分析
本文鏈接:歐亞大陸北部無雪間歇期對冷季土壤熱狀況影響研究獲進展http://www.sq15.cn/show-12-1480-0.html
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