为从整体上认识多年冻土流域水循环过程基本规律及其对下垫面条件变化响应，以长江源区风火山小流域为例，基于2016—2019年的水文气象要素的野外观测与计算，分析了坡面尺度上水分入渗、蒸散发、活动层内部水热条件以及冻结层上地下水等关键水循环过程的变化特征及其对下垫面条件变化的响应。研究结果表明：（1）风火山小流域生长季实际蒸散发的多年平均值为472.1±42.9 mm,实际蒸散发的气象影响因子排序为：净辐射(敏感系数SRn=1.22,相关系数R=0.93)>气温(STa=0.33,R=0.84)>相对湿度（■,R=0.46）>风速（SU=-0.25,R=-0.27）,坡面尺度上实际蒸散发与植被覆盖度以及海拔高度正相关；（2）初始和稳定入渗速率均随坡位的升高而增大，对于稳定入渗率，初始融化期、完全融化期和初始冻结期，坡顶（1.07 mm/min、0.63 mm/min、0.88 mm/min）>坡中（0.29 mm/min、0.45 mm/min、0.21 mm/min）>坡底（0.11 mm/m...

对受冻土影响较明显的永翠河流域下垫面自然地理和洪水规律特征进行了分析。在分析流域下垫面冻土的种类组成、分布特点、以及对雨水的下渗和蒸发影响规律的基础上,利用经验相关图和回归方程模型探讨性地提出了流域下垫面受冻土影响期间的洪水预报方法。所用方法洪水影响因素和物理成因比较明确,实际应用简便高效,为提高受冻土影响时的流域洪水预报精度做了尝试。

利用青藏高原冰冻圈观测研究站西大滩、五道梁和唐古拉自动气象站(AWS)2006—2007年的辐射观测资料,分析了藏北高原多年冻土区不同下垫面的地表反照率特征.结果表明:该地区地表反照率在四季都表现出明显的日变化特征,呈U形,早晚大,中午小.日平均和月平均地表反照率有相同的年变化特征,且冬半年的地表反照率远远大于夏半年.受积雪的影响,地表反照率年均值较高,夏季最小,冬季最大,春季大于秋季.针对3种不同植被类型的下垫面,在四季反照率都有高寒草甸(唐古拉)<高寒草原(西大滩)<荒漠草原(五道梁)的特点.

近年来在气候变化和人类活动影响下,青藏高原地表状况发生了大规模的改变,并引发了多年冻土的退化,给寒区环境与工程产生一系列不良影响.而多年冻土作为地气系统相互作用的产物,其变化主要取决于地气系统能量交换的方向.应用青藏高原实地观测资料,对不同地表状况下多年冻土浅层热状况进行了分析.结果表明:下垫面的改变对多年冻土区能量平衡状况产生明显影响.在天然状态下地表能量收支基本保持平衡,冻土变化也比较缓慢;而在下垫面改变特别是天然地表遭破坏后,原有的能量平衡发生改变,从而引起多年冻土的变化.覆盖度较高的植被暖季能够阻止部分热量进入土层,降低地表温度;而在冷季则能减少土层热量散发,有助于保持地表温度.植被的存在有利于保持多年冻土的稳定.黑色薄膜覆盖能够增加地表吸收的太阳辐射,并减少地表蒸发耗热,造成地表吸热量大于放热量.透明薄膜的"温室效应"可以有效地防止地表长波辐射的散发,减少表层土壤热量的消耗,从而引起地表温度的显著升高.