汞（Hg）作为一种全球性污染物，通过人类活动或自然过程释放进入大气环境，经大气循环传输最终在陆地生态系统中不断累积。青藏高原是全球中低纬地区冰川及多年冻土分布最广的区域之一，储存着大量历史积累的汞。气候变暖导致该区域冰川和冻土加速融化，将显著加速冰冻圈中汞的释放与再迁移过程。高原湖泊沉积物因具备连续性好、保存完整的特点，是研究非极地地区汞循环的良好自然档案。然而，湖泊中汞的长期沉积变化特征与气候变化之间的关系仍缺乏系统认识。中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室康世昌研究员团队，联合天津大学、同济大学等科研团队，以青藏高原中部错那湖湖心CN12/01钻孔沉积物为研究对象，通过系统分析湖泊沉积物中总汞浓度、汞同位素组成、粘土矿物组合及地球化学元素含量等多种参数，揭示了末次冰消期（~13 ka BP）以来错那湖中汞的主要来源及其堆积过程，并重建了区域古气候演化历史。研究发现，错那湖沉积物中的汞主要来源于大气降水输入和流域剥蚀输入。早全新世时期（~13–8 ka BP），印度夏季风强盛，降水输入贡献率相对更高，占比达41 ± 7%，但总汞浓度（52.03 ± 12.74 ng/g）和沉积速率（1.94 ± 1.67 ng/c㎡/yr）均处于较低水平。进入中晚全新世时期（6–3 ka BP），随着印度夏季风减弱、西风影响增强，降水输入贡献比降至26 ± 7%，而汞沉积速率则大幅提升至8.33 ± 3.08 ng/c㎡/yr，较早全新世时期显著增高。研究表明，约在6 ka BP前后，错那湖在区域汞循环的功能从“搬运者”转变为“汇”，这一转变与季风-西风主导气候格局的变化密切相关。气候变化通过调控湖泊水位、水动力强度等水文环境因素，影响汞在湖泊中的迁移和沉积过程。在印度夏季风主导时期，区域气候暖湿、降水丰沛，湖泊水位高，水动力强劲，即使大气和流域的汞输入有所增加，大量携带汞的细颗粒沉积物仍会在强水动力作用下继续悬浮并输送到下游，导致湖心区汞的积累较少。在西风主导时期，气候转为相对干冷，降水减少，湖泊水位下降、水动力减弱，细颗粒物更易在湖中心沉积并被保存，加之河口至湖心的输送距离缩短，使得区域内汞的堆积显著增加，达到季风时期的2–4倍。在全球变暖背景下，青藏高原对气候变化极其敏感，其气温升高速度约为全球平均速度的2–3倍。本研究为理解青藏高原湖泊系统对全球汞循环的气候调节作用，青藏高原汞迁移过程及其环境效应，以及全球冰冻圈汞循环研究提供了重要科学依据，也为未来气候变化下污染物传输路径研判与区域生态环境保护提供了有力科学支撑。该成果以Climatic regulation of mercury deposition in Cuona Lake from the central Tibetan Plateau during the last 13,000 years: New insights from mercury isotope records 为题，发表在期刊Global and Planetary Change。西北研究院马瑞芳博士为论文第一作者，同济大学舒威博士为共同第一作者，康世昌研究员和天津大学陈玖斌教授为共同通讯作者。该研究得到甘肃省自然科学基金的资助。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2026.105322青藏高原中部错那湖地理背景及CN12/01钻孔位置错那湖CN12/01岩芯末次冰消期以来（~13 ka BP）的沉积记录，包括总汞浓度、汞堆积速率、汞同位素组成与降水贡献结果、粘土矿物和元素地球化学指标，以及错那湖湿度记录不同气候模式下错那湖的汞迁移和沉积过程示意图

在气候持续变暖和极端天气事件日益频繁的背景下，全球多年冻土正加速退化。热融滑塌（Retrogressive Thaw Slumps, RTS）在北极与青藏高原的数量和规模显著增加，不仅重塑区域地貌格局，还威胁冻土区生态系统稳定性和基础设施安全，并加速冻土碳释放，对区域环境与气候反馈产生重要影响。与北极地区热融滑塌规模大、塌陷深的特征不同，青藏高原的热融滑塌普遍表现为规模小、发育浅的特点，且受卫星遥感空间分辨率不足及重访周期限制，其精细化时空形变过程长期难以被准确捕捉与识别。中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室研究团队，利用无人机摄影测量技术，历时六年（2019-2024年）对青藏高原8处热融滑塌开展了厘米级连续监测，实现了对青藏高原热融滑塌四维时空演化过程的系统追踪与高精度量化。研究结果表明，青藏高原热融滑塌多发育于北向缓坡（平均坡度8.3°），形态整体呈长条形（平均长宽比约3.0），普遍具有“后缘塌陷区—中部滑移区—前缘堆积区”的三段式结构，各区域的变形特征差异显著：后缘塌陷区显著下沉，平均下沉幅度达2.4米，中部滑移区局部抬升，平均抬升1.4米，前缘堆积区相对稳定。2019-2024年间，研究区热融滑塌整体呈持续扩张趋势，活动期集中在每年6~10月，其中9-10月最为剧烈；滑塌面积年均扩张约1182.9平方米，月均扩张约505.7平方米，其后缘后壁年均后退14.5米，月均后退6.2米。同时，研究精准量化了滑塌体内部地表物质的运动速率，明确了该速率自后缘向前缘呈递减规律，揭示了后缘后退与下坡物质搬运之间的紧密力学关联。研究还识别出青藏高原热融滑塌的三种典型扩张模式，分别为突发增长型、持续增长型和停止增长型，并进一步揭示了两类代表性的热融滑塌演化路径：一类是在极端降雨、异常高温或坡脚扰动作用下快速大规模启动并持续扩张的即时触发型，具有明显的突发性；另一类是经历多年缓慢变形，在条件累积到临界状态后突然加速发展的阈值延迟型。这两类热融滑塌演化路径在灾害突发性和预警可行性上存在显著差异，对冻土灾害识别与风险管理具有重要意义。研究实现了对小尺度热融滑塌四维时空动态演变的精确量化，获取了高精度的滑塌面积扩张、后缘后退、地表物质运动和体积变化等核心参数，明确了青藏高原热融滑塌月度、年度和总体变化特征，深化了对其内部物质迁移和扩张过程的认识，为青藏高原多年冻土区热融滑塌的碳动态评估及工程走廊基础设施安全提供了关键科学依据。该研究的相关成果以Centimeter-resolution 4D dynamics of retrogressive thaw slumps from repeat UAV photogrammetry on the Tibetan Plateau为题，发表于国际期刊Remote Sensing of Environment。西北研究院高思如副研究员为论文第一作者，蒋观利研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金面上项目、甘肃省自然科学基金项目和中国科学院“西部之光”青年学者项目资助。论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425726000325#s00102019-2024年热融滑塌表面形态演化过程2019-2024年热融滑塌表面高程变化过程即时触发型和阈值延迟型热融滑塌演化路径

南极半岛是南极冰川（冰盖）物质损失最为严重的区域之一。近年来，该区域冰量损失加剧，冰川流速持续加快。入海冰川是南极冰盖向海洋输送冰量的重要通道，其流速是衡量冰量变化和冰川稳定性的关键指标。21世纪以来，遥感技术的发展推动南极半岛年际尺度冰川流速数据日趋丰富，但季节尺度、亚季节尺度的冰川流速观测数据仍相对缺乏。因此，探究高时间分辨率的南极半岛季节性冰川流速变化，对于揭示冰川与冰架的动力学特征及其对气候变暖的响应机制具有重要科学意义。中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室康世昌研究员团队，通过2018–2023年Sentinel-1 SAR影像反演获得6181组有效冰川流速数据，系统揭示了南极半岛冰川流速的时空变化特征及空间差异规律。研究表明，2018–2023年南极半岛冰川流速整体呈现增大趋势，2018–2020年和2021–2023年的冰川年平均流速分别是411.68 ± 48.97 m yr-1和422.59 ± 60.72 m yr-1。该区域冰川流速存在显著的东西部差异，西部冰川流速是东部的1.83倍。2018–2023年间，半岛西部冰川最大流速（流速前5）约为东部的2.5倍。2021–2023年区域内冰川流速年增速大于2%的冰川数量，是2018–2020年的2.2倍，其中西侧冰川流速增速更为显著。季节尺度上，南极半岛冰川夏季平均流速（446.03 ± 52.93 m yr-1）高于冬季（391.65 ± 43.44 m yr-1），其中Larsen C冰架上游冰川的夏季流速增幅最大。此外，研究团队通过对21世纪以来南极半岛122条入海冰川的年平均流速数据分析发现，76%的冰川呈现流速增大趋势，且区域冰川流速的显著加速始于2015年，2021年之后加速趋势进一步加剧，西部冰川的增速更为显著。研究发现，南极半岛冰川流速加剧的驱动要素不仅具有整体共性，也具有区域差异性。在Larsen B海湾，固定海冰的消失诱发该海湾冰川流速加快。在Beascochea海湾，冰川流速的加快则受到海水升温的影响。而Larsen C冰架上游的冰川，夏季表面融水可能是该区域冰川加速运动的重要因素。在乔治六世冰架南部，冰川表面升温叠加海水温度异常，可能是加速该区域冰架与冰川流动的重要因素。因此，在当前碳排放情景下，全球气候持续变暖将进一步加剧南极半岛冰川的加速消融与流动，从而对该区域冰川稳定性构成威胁。该成果以Satellite-observed acceleration of glacier velocity on the Antarctic Peninsula in response to climate warming为题，发表在期刊International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation。西北研究院康育龙博士为论文第一作者，康世昌研究员和郭万钦副研究员为论文通讯作者。该研究获得中国科学院国际合作项目和甘肃省科技计划项目资助。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jag.2025.105035南极半岛冰川流速和不同区域的流速特征南极半岛典型冰川21世纪以来的年均流速变化基于岭回归的南极半岛冰川流速变化潜在影响因素分析

城市群作为新型城镇化的主体形态，已成为我国现代化建设的重要载体。全球变暖与城市化的相互交织，进一步加剧了城市群地区所面临的气候风险。作为大气能量直接来源的地面热源，其变化深受城市化进程中陆面特征改变和人类活动的显著影响，尤其在城市（群）这类复合高温事件频发的区域，这些变化对城市宜居性和社会运行产生深远影响。复合高温事件因具有持续性强、能量异常显著等特征，相较于单一高温事件，对经济发展、社会运行与公共健康构成更大威胁。然而，目前对于地面热源与复合高温事件之间的关联机制，仍缺乏系统性认识。中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室高晓清研究员团队，利用高分辨率的CMA和ERA5再分析数据，研究了我国珠三角、长三角、成渝地区及京津冀地区四个典型城市群的地面热源时空分布与演变特征，对比分析了其区域差异，并深入探讨了地面热源与复合高温事件之间的关联机制。研究表明，四个城市群的地面热源均呈现“夏强冬弱”的季节性特征，区域分布差异显著。珠三角热源强度最强，但存在局部低值区；长三角热源高值主要沿江分布，大城市热源相对偏低；成渝地区热源高值集中于盆地西部，且波动较大；京津冀地区则表现为“南强北弱”的格局，北部冬季易转为热汇。这些差异反映了地形、气候条件与城市化水平的综合调控作用。基准期的选择对识别复合高温事件具有关键影响。在气候更为暖化的P2阶段（基准期1991年—2020年），高温阈值因气候变暖而上移，产生了“移动基准期效应”，从而掩盖了复合高温日（CHD）的实际增长趋势。相比之下，年度复合高温强度指标（CHDI）作为衡量强度特征的指标，受基准期调整的影响较小，能够更真实地反映地面热力环境的实际变化。研究发现，地面热源变化对复合高温事件的发生频率具有显著影响，但其对事件强度的调控作用相对有限。与此同时，地面热源与复合高温事件之间的因果关系表现出明显的时空差异，并且对基准期的选取具有较强的依赖性，进一步说明在极端高温事件的识别与趋势分析中，基准期的选择对因果关系的判断具有重要影响，应在研究中予以充分重视。该成果以Characteristics of Surface Heat Source Changes in China’s Typical Urban Agglomerations during 1979-2021 and Their Influence on Compound Hot Extremes和《1979–2021年中国典型城市群地面热源变化特征及其对复合高温的影响》为题，发表在国际权威期刊SCIENCE CHINA Earth Sciences和《中国科学：地球科学》。西北研究院博士生周惜荫为论文第一作者，高晓清研究员为论文通讯作者。该研究获得了国家重点基金项目和第二次青藏高原综合科学考察研究资助。论文链接：http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11430-025-1737-4 http://engine.scichina.com/doi/10.1360/SSTe-2025-01611979–2021年中国4个城市群能量变量的季节变化特征。（A） 地面热源；（B） 潜热通量；（C） 感热通量；（D） 地表有效辐射。1：珠江三角洲；2：长江三角洲；3：成渝地区；4：京津冀地区；红色实线为43年月均值1979–2021年4个城市群地面热源、复合高温天数和年度复合高温强度的年际变化。（A） 珠江三角洲；（B） 长江三角洲；（C） 成渝地区；（D） 京津冀地区。1：基准期1981–2010年；2：基准期1991–2020年

青藏高原是全球最大的高海拔多年冻土区，储存着大量土壤有机碳。近年来，随着气候变暖、多年冻土广泛退化，热融滑塌、热融沟和热融湖塘等反映多年冻土快速融化现象的热喀斯特地貌广泛发育，其对高寒生态系统碳循环和气候反馈的影响备受关注。然而，与热融沟和热融湖塘相比，无论是青藏高原还是环北极多年冻土区，热融滑塌（retrogressive thaw slumps，RTS）对冻土生态系统碳动态的影响都缺乏系统性研究。中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室研究团队联合兰州大学、丹麦哥本哈根大学以及中国科学院植物研究所，于2024和2025年在青藏高原腹地开展系统性温室气体通量观测，量化了热融滑塌所导致的通量变化以及研究区域的碳收支平衡，为评估气候变化背景下青藏高原多年冻土碳反馈提供了关键证据。研究表明，热融滑塌显著削弱了高寒草地的碳汇功能。与未扰动区域相比，在植被被剥蚀的裸露地表，生态系统呼吸降低了49%，而总初级生产力则下降82%，导致净生态系统交换增加181%，由碳汇完全转变为碳源。虽然裸露地表表现出持续的CH4吸收，但其吸收量级远不足以抵消额外排放的CO2。基于不同地表类型面积加权的碳收支估算显示，在2024年生长季，热融滑塌导致所研究的5个区域额外排放了181.4~1672.5 kg CO2-C，部分热融滑塌区域已整体转变为净碳源。通过基于热融滑塌年龄差异的通量对比观测进一步发现，热融滑塌对高寒草地碳收支的影响在时间线上呈现单峰轨迹，即热融滑塌在早期阶段产生最强的碳源效应，此后系统在稳定阶段逐步恢复碳汇功能。研究指出，尽管热融滑塌、热融沟和热融湖塘等热喀斯特地貌都源于多年冻土的快速融化，但其对区域碳动态的作用方向和强度并不相同，必须在模型中加以区分，以避免低估或误判冻土碳反馈的强度。将热喀斯特地貌及其随时间变化的影响轨迹纳入陆面与气候模型，对提高全球气候变化预测的可靠性、支撑我国高寒区生态保护与工程建设决策具有重要意义。该研究成果以Thaw slumps alter ecosystem carbon budget in alpine grassland on the Tibetan Plateau为题，发表于国际期刊Nature Communications。西北研究院蒋观利研究员为论文第一作者，吴青柏研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金面上项目和甘肃省自然科学基金项目的资助。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-66869-4 热融滑塌形成所导致的高寒草地温室气体通量改变热融滑塌研究点的季节性碳收支和各研究点地表类型面积比例分布热喀斯特地貌对青藏高原高寒草地CO2和CH4通量的影响及特征

青藏高原是全球最大的高海拔多年冻土区，孕育有独特而脆弱的高寒生态系统。近年来，气候变暖和降水格局变化加速多年冻土退化，导致热融滑塌等热喀斯特地貌迅速扩张。热融滑塌通过改变土壤结构和水热条件，显著影响碳氮迁移过程、微生物群落结构及高寒生态系统功能，并增强土壤碳库释放、强化气候变暖的正反馈效应。然而，其调控土壤-植被反馈过程的路径机制尚不明确。中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室吴青柏研究员团队在青藏高原腹地的北麓河和风火山地区选取4个典型热融滑塌区域，开展植被调查与土壤采样，同时监测生态系统总初级生产力（GPP），系统评估了热融滑塌对高寒生态系统土壤-植被-碳通量的影响。研究显示，青藏高原热融滑塌通过重塑地表微地形，触发了从土壤结构到生态系统功能的级联响应。热融滑塌使土壤容重增加、颗粒重排，改变近地表水分格局并重新分配土壤有机碳和碱解氮，促进耐湿物种发育，推动群落由高寒草甸向高寒沼泽草甸演替。同时，热融滑塌还对生态系统功能造成显著影响，使植被被剥离区域的GPP下降约80%。偏最小二乘路径模型结果表明，热融滑塌主要通过“土壤质地-水分-基质-植被-GPP”路径影响青藏高原生态系统功能。其中植被对GPP的直接控制最强，滑塌年龄次之，土壤过程则更多通过调节群落结构间接作用影响GPP。因此，在评估热喀斯特地貌的碳效应时，应将滑塌地表类型及年龄组成纳入考量。相关成果以Permafrost collapse alters alpine ecosystem development via microtopographic modification on the Qinghai-Tibet Plateau为题，发表于国际期刊Catena。西北研究院博士研究生门心雨为论文第一作者，蒋观利研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金及甘肃省自然科学基金项目资助。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.catena.2025.109692 热融滑塌内部不同地表类型的植被特征偏最小二乘路径模型（PLS-PM）展示热融滑塌影响区域土壤环境因子与植被之间的关系

冻土中的未冻水变化是土体水-热-力耦合过程的重要内容。现有的未冻水理论模型主要基于土水势理论，其表征基质势、含水量关系的土水特征曲线存在显著个体差异，且缺乏以土壤物理性质为基础的参数化方案，制约了未冻水模型的参数化与推广应用。中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室科研团队对冻土未冻水（主要是结合水）与电解质溶液进行了同源性研究。结果表明，冻土中复杂的相变过程与“盐水冰点低于0℃”“公路撒盐除冰”等日常现象具有相同的理化机制。研究通过将电解质溶液相变机制与双电层理论相结合，构建了冻土未冻水理论模型，定量刻画了土壤盐分（溶液浓度、溶质种类及比例）、表面电荷密度、温度以及土壤类型（比表面积）等因素对未冻水含量的影响，克服了传统土水势模型难以实现物理参数化的固有局限。此外，研究推导出三种不同形式的未冻水模型表达式，不仅在统一的理论框架下涵盖了十余种半经验模型，而且为这些半经验公式提供了清晰的物理机制和参数对应关系，有助于厘清不同模型之间的差异及其适用条件，降低模型选择和参数标定的不确定性，为冻土水–热–力耦合数学模型中水-冰相变过程提供了参数化基础。相关研究成果以Parameterized modeling of unfrozen water in frozen soil based on the freezing characteristics of multicomponent cation solutions and the electrical double‐layer theory of clay colloids为题，发表于国际权威期刊Water Resources Research。西北研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室高晓清研究员为第一作者，靳潇助理研究员为通讯作者。研究得到中国科学院基础与交叉前沿科研先导专项、国家自然科学基金等的资助。论文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2025WR040886结合水和毛细水成赋存形态和形成机制示意图

青藏高原是全球最大的高海拔多年冻土区。与北极厚雪稳定的格局不同，青藏高原以浅薄、短暂积雪为主，积雪通过反照率、导热性与融雪潜热调节地–气热量交换，进而影响多年冻土稳定与区域气候。然而，浅雪主导机制长期缺乏实地证据与定量框架。中国科学院西北生态环境资源研究院与南京信息工程大学联合团队基于多年连续原位观测，系统揭示了雪深的“门槛效应”，在积雪–冻土–能量耦合研究方面取得新进展。研究发现，当雪深超过4.1 cm（唐古拉）与6.9 cm（西大滩）时，地表温度振幅显著收敛、保温效应确立；而在<2 cm的浅雪条件下，强反照率与融雪潜热耗散导致地表冷却强化。同时，地表净辐射与土壤热通量随雪深呈非线性衰减并趋稳。据此研究提出了“四区间机制框架”，即裸地—薄雪（0–2 cm）—过渡雪（2–7 cm）—厚雪（>7 cm）。该框架刻画了从强地–气耦合的冷却阶段，跨越阈值进入稳定保温阶段的演变路径，为浅雪主导区的雪–地相互作用提供了可操作的判据与参数化思路。研究表明，在气候变暖与积雪减少背景下，若忽视浅雪的冷却效应，可能系统性低估其对冻土降温与能量通量调节强度。本研究将深度敏感、阈值感知的积雪过程纳入寒区陆面与气候模型，对提升冻土演变与极端事件风险评估的准确性具有重要意义。研究成果以Threshold-governed insulating and cooling effects of snow cover on alpine permafrost: evidence from the Qinghai–Tibet Plateau为题，发表在国际权威期刊 Agricultural and Forest Meteorology 上。西北研究院肖瑶助理研究员为论文第一作者，胡国杰研究员与南京信息工程大学赵林教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、中国科学院青促会、国家重点研发计划及冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室等的资助。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2025.110802 积雪厚度与地表温度响应的阈值关系不同雪深条件下反照率、净辐射和土壤热通量变化雪深对地表能量通量的非线性影响及阈值效应积雪调控冻土与能量的机制框架

随着全球气候变暖持续加剧，北极增温速率已达全球平均水平的四倍以上。北极海冰作为全球16个气候“临界点”之一，正在经历快速退缩。海冰融化不仅削弱了反射太阳辐射的“白色冷帽”，也暴露出吸热能力更强的深色海面，推动北极水循环格局从“雪为主”向“雨主导”逐步转变。这一变化将显著影响北极冰川退缩、冻土融化、径流过程和生态系统平衡，并对全球海平面与极端气候产生多米诺骨牌效应。中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室极地研究团队联合北京师范大学和中国科学院大学，基于极地放大模式比较计划（PAMIP）和耦合模式比较计划（CMIP）的大样本集合模拟，通过分离“全强迫”与“仅海冰强迫”的气候响应，实现了对海冰消融影响北极陆地降水的精准归因，系统揭示了其对降雨变化的贡献程度和区域差异，为解析海冰消退在北极水循环中的具体作用提供了重要依据。研究发现，在全球升温2°C的情景下，北极陆地夏季降雨量将增加约17%，其中16%的增幅可归因于海冰减少。尤其在西伯利亚北部和北美北极沿岸等关键区域的降雨响应最为显著，该区域海冰减少对降雨增加的贡献率超过30%。研究进一步揭示了海冰影响降雨增加的物理机制。一方面，海冰消融带来显著的增温效应。海冰范围退缩导致开阔水域扩大，显著增强感热与潜热释放，推动局地气温上升，从而促进降雪向降雨的相态转变，这一升温驱动的热力机制对降雨增加的贡献率高达68%。另一方面，海冰消融导致湿化效应加剧。开阔洋面增加了蒸发面积，为大气持续输送更多水汽；同时海冰减少激发的大气环流异常促使北冰洋和太平洋水汽在关键区域（如西伯利亚东北部）汇聚，总降水量的增加贡献了剩余32%的降雨增量。该研究系统量化了海冰消退对北极陆地夏季降雨的贡献比例，并厘清了其背后的热力和动力耦合机制，深化了对北极暖湿化过程的理解。研究建立的“海冰-降雨”定量关系为提升北极极端天气气候事件的预测能力，以及未来北极航道的风险预估提供了关键科学依据。并指出未来仍需进一步加强对北极无冰海洋的近、远程影响研究，特别是对触发临界点对北半球生态水文格局、海陆温室气体源汇功能、以及复合极端事件多尺度效应的关注。该成果以Intensified Warm and Moist Arctic Coast in Summer Due to Future Sea Ice Retreat为题发表于国际知名期刊Geophysical Research Letters。西北研究院杨佼副研究员为论文第一作者，北京师范大学效存德教授为通讯作者。中国科学院大学窦挺峰教授，西北研究院杜志恒研究员，北京市气象探测中心韩微高级工程师和成都信息工程大学李姝彤博士参与该研究。该研究获国家自然科学基金、冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室自主部署课题、中国科协青年人才托举工程项目联合资助。论文链接：https://doi.org/10.1029/2025GL118052全强迫（a）和仅海冰消融强迫（b）下的北极陆地夏季降雨量的多模式平均响应，（c）海冰消融对降雨变化的贡献率

青藏高原作为“亚洲水塔”，其降水稳定同位素是解析区域及全球水循环的关键指标，广泛应用于古气候重建与水循环研究。然而，该区域气候干旱、空气湿度低，云下蒸发会显著改变降水稳定同位素组成，进而影响同位素示踪的准确性。目前对青藏高原腹地，尤其在气候过渡带唐古拉山地区，云下蒸发的定量研究尚存在空白。作为“亚洲水塔”核心区，该区域正经历显著“变暖变湿”，但高海拔恶劣环境导致长期观测数据稀缺，既制约高海拔水循环认知，也影响冰芯等古气候代用指标的重建精度。中国科学院西北生态环境资源研究院与成都山地灾害与环境研究所联合团队依托唐古拉山冰冻圈与环境野外科学观测研究站，在唐古拉山中段布设多海拔降水同位素观测站点，系统采集降水样品与配套气象数据。研究团队依托12年连续观测数据，采用瑞利蒸发模型模拟云下蒸发过程，结合多海拔站点对比分析与自主构建的同位素分馏模型，量化了云下蒸发对降水稳定同位素的影响程度，并揭示关键驱动因子及作用机制。研究表明，云下蒸发导致降水稳定同位素组成显著偏正、氘盈余显著降低，且该影响存在明显季节与天气差异，干旱季节及低湿度条件下尤为突出，最高可使降水δ¹⁸O偏正20%以上，远超此前预期。进一步研究发现，降水强度是调控云下蒸发效应的关键因子，小雨事件效应显著强于中大雨，且温度、相对湿度与降水强度共同构成该过程的核心驱动机制。该成果填补了青藏高原腹地云下蒸发长期观测研究的空白，深化了全球变暖背景下高海拔水文循环响应机制的认知。通过明晰云下蒸发对降水落地量的影响，为“亚洲水塔”水资源评估与管理提供科学支撑，为评估未来气候变化对青藏高原水循环的影响提供了新视角。研究团队表示，将进一步拓展观测网络，开展更长时间尺度研究，持续揭示青藏高原水循环对全球变化的响应机制。相关成果以Effects of below-cloud evaporation on stable isotopes in precipitation revealed by 12-year observations in the Tanggula Mountains,Central Tibetan Plateau为题，发表于地学期刊Journal of Hydrology。西北研究院何晓波副研究员为第一作者，成都山地所汪少勇博士后为通讯作者。该研究获国家自然科学基金、西藏自治区科技计划重点研发计划项目、冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室自主部署课题资助。论文链接：https://authors.elsevier.com/c/1lsjZ52cui-PJhttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S00221694250164032013至2024年研究区剩余雨滴组分的时间变化趋势(a) 年际变化(b) 月度变化2013至2024年降水从云底到地面的δ¹⁸O和d-excess变化量（Δδ¹⁸O和Δd）的年际趋势Δδ¹⁸O和Δd与各气象因子的关系

近十年来，欧亚大陆冬季频繁遭遇极端寒潮事件，对人民生命财产和社会经济发展造成严重威胁。以往研究多将寒潮频发归因于北极海冰消融，但基于大气模式模拟的降温信号远弱于实际观测结果。近年来也有研究强调大气内部变率的主导作用，然而大多忽略了海–气耦合过程的影响，可能低估了海冰消融的实际贡献。中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室研究团队联合英国埃克塞特大学James Screen教授和兰州大学田文寿教授团队等，揭示了海–气耦合过程在北极海冰消融引发欧亚冬季寒潮中的关键作用，指出其在历史时期（1979–2020年）显著放大了海冰消融导致的寒潮强度。研究通过对比仅考虑大气过程的大气模式试验与包含海–气耦合过程的全耦合模式试验发现，全耦合试验成功再现了与观测接近的寒潮降温信号，而大气试验中的响应则十分微弱。进一步分析表明，海冰消融通过海–气耦合过程引发北大西洋和北太平洋海表升温异常，促进大气向极地输送更多热量，引起北极深增温现象，激发了向欧亚大陆传播的罗斯贝波列，进而增强了西伯利亚高压、东亚大槽及阿留申低压等环流系统，为寒潮爆发提供了有利条件。研究指出，到本世纪末随着海冰进一步消融，海–气耦合过程所带来的热力学增温将掩盖动力过程导致的降温，从而削弱海冰消融与寒潮事件之间的关联。该研究为提高极端寒潮的延伸期预报能力、强化防灾减灾措施提供了关键科学依据，也为深入理解全球变暖背景下北极快速变化及其气候反馈机制提供了新视角。该研究成果在国际知名期刊 npj Climate and Atmospheric Science上以Article形式发表了题为Ocean-atmosphere coupling enhances Eurasian cooling in response to historical Barents-Kara sea-ice loss的研究论文。得到甘肃省重大科技项目、国家自然科学基金和中国博士后科学基金等项目的资助。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41612-025-01211-9 从ERA-5再分析资料（a）、仅考虑大气过程的大气模式试验（b）及包含海-气耦合过程的全耦合模式试验（c）得到的历史时期海冰消融导致的冬季地表气温异常（K）。（d）为全耦合模式试验与大气模式试验结果之差

青藏高原分布着全球最大的高海拔连续多年冻土区，其稳定性对碳、水和养分循环以及生态系统服务和工程安全具有重要意义。近年来，气候变暖导致的多年冻土退化加剧，严重威胁区域生态与基础设施。然而，长期以来，人们更多关注气温升高所带来的影响，对非温度环境因子影响多年冻土变化的机制尚不明确。中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室吴青柏团队整合了2001至2020年间青藏高原55个原位监测站点数据，系统研究了多年冻土变化的时空特征及其驱动因子。研究发现，高原多年冻土退化正在加速。活动层厚度增加速率由2001至2010年的45±15 cm/10年，增至2011至2020年的86±30 cm/10年，近地表多年冻土温度升温速率也几乎翻倍。值得注意的是，气温仅能解释不足20%的多年冻土变化，而降水、风速、自由空气冻结层高度等非温度因子整体贡献率达45%。尤其是降水在34°N南北表现出相反效应，北部降水增加加速多年冻土升温和活动层加深，而南部降水增加则促进多年冻土降温与活动层变浅。该研究揭示了气候与环境因子协同作用下青藏高原多年冻土退化机制的影响路径，强调非温度因子在多年冻土退化中的关键作用，突破了以往对“气温主导”多年冻土变化的认识，为改进碳、水、养分循环模拟和保障青藏高原重大工程设施安全提供了新思路。相关成果以 Non-temperature environmental drivers modulate warming-induced 21st-century permafrost degradation on the Tibetan Plateau 为题发表于国际期刊 Nature Communications。西北研究院博士后付子腾为论文第一作者，吴青柏研究员为共同第一作者和通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划项目、冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室自主部署课题和甘肃省博士后专项的资助。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-63032-x 不同环境因子对青藏高原多年冻土特征及其变化的相对贡献