为了解大通县季节性冻土冻结深度的变化对气候变化的响应,利用大通县气象观测站1994～2020年最大冻土深度、冻土期间平均气温(10月～次年4月)、平均最低气温、极端最低气温和平均地面温度、平均最低地面温度、极端最低地面温度资料,采用线性倾向估计、相关系数等方法,分析了大通县季节性冻土最大冻结深度的演变规律及其与气温、地温等要素之间的关系。结果表明:大通县最大冻土深度多年平均可达87 cm,最大值出现在2007年为114 cm,最小值出现在2010和2015年为68 cm,两者相差46 cm;在整个气候变暖的大背景下,27a来大通站最大冻土深度逐年减小的趋势较为显著(P=0.01),线性趋势为7.5 cm/10a。并且存在明显的阶段性变化,呈现"减—增—减"的趋势,最大冻土深度的变化与冬季平均气温和地温变化呈显著的负相关关系,气温和地温低则冻土层厚,否则冻土层薄。土壤冻结和解冻的早晚影响作物播种和牧草返青的推迟或提前,进而影响当年农作物发育期和产量,因此,研究季节性冻土深度变化规律,对合理利用气候资源,指导农业生产,开展农业气象服务具有一定的参考价值。

利用黄河源区9个气象站1997—2018年的逐日气温、地表温度和冻土深度资料,使用线性趋势分析法,基于ArcGIS的反距离权重插值法、高程插值法和相关系数法,对黄河源区温度和季节性冻土最大冻结深度以及封冻期起止时间进行分析,研究最大冻结深度与温度的相关关系。结果表明:黄河源区季节性冻土的最大冻结深度分布具有较明显的纬度分带性和垂直分布性,纬度较高地区大于纬度较低地区,海拔较高地区大于海拔较低地区。同时纬度高海拔高的地区相较于纬度低海拔低的地区来说,冻土冻结起始日出现的更早,解冻日出现的更晚,封冻期更长;黄河源区季节性冻土的冻结起止时间均发生了变化,大致表现为冻结起始时间延后,冻结消融时间提前,封冻期缩短,不同地区变化幅度有所不同,源区平均缩短速率为8 d/(10 a)。近20年来,源区绝大部分地区气温、地温和负积温均呈现不同程度的上升趋势,冻土最大冻结深度呈波动减小的趋势,最大冻土深度和冬季平均气温地温、周期内平均气温地温、负积温均呈负相关关系,其对负积温的响应最为显著,相关系数R=-0.762 7。这说明负积温每上升100℃,最大冻土深度将减少7.07 cm。

基于青藏铁路沿线30个天然场地2006—2015年地温观测资料,对多年冻土天然上限(以下称冻土上限)及其变化、不同深度冻土地温及其变化进行分析,研究了近期多年冻土时空变化特征。观测结果表明,冻土上限为0.88～9.14 m,平均为3.54 m。在冻土上限下降的场地中,冻土上限下降幅度为0.05～2.22 m,平均为0.51 m;冻土上限下降速率为0.01～0.25 m/a,平均为0.07 m/a。高温冻土区冻土上限下降幅度与下降速率分别大于低温冻土区的0.47 m与0.06 m/a。总体而言,冻土上限附近和15 m深度地温呈上升趋势。其中,冻土上限附近地温升温幅度为0.01～0.60℃,平均为0.16℃;冻土上限附近地温升温速率为0.001～0.067℃/a,平均为0.018℃/a。低温冻土区上限附近地温升温幅度与升温速率分别大于高温冻土区0.12℃和0.014℃/a。15 m深度地温升温幅度为0.01～0.48℃,平均为0.10℃,15 m深度地温升温速率为0.002～0.054℃/a,平均为0.011℃/a。低温冻土区15 m深度地温升温幅度和升温速率分别大于高温冻土区0.11℃和...

利用第五次耦合模式比较计划（CMIP5）多个模式的模拟结果,对比再分析资料和青藏高原（下称高原）冻土图,评估了模式对当前（1986-2005年）高原冻土的模拟能力。在此基础上应用多模式集合平均结果,预估了未来不同典型浓度路径（RCPs）情景下高原地表层多年冻土的可能变化。结果表明:CMIP5耦合模式对高原冻土有一定的模拟能力,采用SFI地面冻结指数模型计算的当前地表层多年冻土分布与高原冻土图有较好的吻合,1986-2005年高原地表层平均多年冻土面积为127.5×10～4km2;多模式集合预估结果显示,高原地表层多年冻土呈现区域性退化趋势,高原东部、南部及北部边缘地区冻土带退化较为明显,有从外围向西北部多年冻土区逐步退化的趋势,RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5情景下未来50年地表层多年冻土面积分别减少约23.9×10～4km2（20.8%）、33.5×10～4km2（27.7%）、25.6×10～4km2（21.1%）和43.5×10～4km2（35.3%...

对长春市1981年2010年冻土观测资料整理和分析的基础。分析了长春市冻土分布的季节变化、冻土深度的空间变化,以及封冻日期和化通日期的变化,同时也分析了最大冻土深度的时间变化特征。结果表明:长春市为季节性冻土区,冻土期在10月至次年5月间。平均初日和终日分别为10月25日和5月2日,冻土最大深度呈明显下降趋势,下降率为12.4厘米/10年。平均冻土深度179厘米,最大深度为203厘米。冻土深度随着气温变化而变化,呈负相关关系。在全球变暖背景下,由最大冻土深度与温度关系可以认为最大冻土深度仍将维持减小趋势。

俄罗斯冻土工程研究主要方向有冻土的性质、永冻层结构交互理论和预测、建筑技术的发展、冻土工程特殊结构的监测方法、冻土区工程设计的科学支持以及建设和运营。这些领域的进步为冻土地区的建筑和结构的理论、技术、方法和法规方面起到推动作用,并在全球气候变化条件下,为基础设施的稳定性提供了预测解决方案。

在检验CMIP3模式比较计划中模式在中国地区的温度模拟效果的基础上,选取模拟效果相对较好的HadCM3、EACHE5模拟结果,采用Kudryavtsev方法,应用数字化土壤和植被资料,借助ArcGIS,对未来50 a中国地区在A2情景下的冻土空间变化趋势进行了模拟计算.结果表明,在A2情景下,未来50 a中国地区的冻土呈现出退缩趋势,在2050年,多年冻土在青藏高原地区的巴颜喀拉山-唐古拉山之间、冈底斯山地区出现退化,中国的冻土面积较2006年减少约10.7%.

干旱发生的概率,是直接影响农作物生长和人们生活的主要自然灾害,尤其是严重干旱。通过分析干旱指数的变化,以及空气与土壤的干燥程度和干旱趋势,提出土壤冻土的深度与持续时间的长短,可以预警4至6月份春季严重干旱发生的概率。

青藏高原是我国乃至世界高海拔多年冻土区的典型代表。伴随着青藏铁路的建成通车,西藏自治区迎来了新一轮经济发展,迫切需要新建高速公路、输变电线路、输油气管道工程等。这些拟建工程与已建的青藏公路、青藏铁路、格拉输油管道、兰西拉光缆等工程均聚集于宽度不足10km范围内的青藏工程走廊。在这狭长的冻土工程走廊内,已修建或拟建的各种冻土构筑物相互影响,多因素耦合叠加,加速区域内的冻土退化,而冻土融化必将影响到工程的稳定性和生态环境退化。再加上全球气候变化的影响,其变化程度更加剧烈。面对国家需求,国家重点基础研究发展项目"青藏高原重大冻土工程的基础研究"于2012年4月正式启动。该项目旨在揭示气候变化与人类工程活动加剧背景下冻土变化及灾害时空演化规律,建立冻土工程稳定性和服役性能评价体系,提出冻土工程灾害防治理论与控制对策,为冻土构筑物群灾害应急预案和重大冻土工程建设提供科学决策依据。

天山乌鲁木齐河源多年冻土变化的研究,对于揭示气候变暖背景下,天山多年冻土对气候变化的响应以及由多年冻土变化引起的植被土壤演化、水文变化具有重要意义.对1991以来河源区海拔3500m左右的气温、降水、地温观测数据进行综合分析,结果表明:河源区的活动层呈逐渐增厚趋势,最大活动层厚度出现在2007年,达到1.60m,较1992年增加了0.35m;多年冻土活动层的变化与河源区夏半年(5-10月)的水热状况密切相关,活动层厚度随融化指数、夏半年降水量的增加而增大.多年冻土年变化深度由1993年的10m增加到12m左右;年平均地温上升明显,由1993年的-1.6℃上升到2008年的-1.0℃.年变化层以下的温度,均有不同程度的上升,年均增温速率随深度的增加而减小,推断长期持续的气候变暖是导致乌鲁木齐河源区多年冻土升温的主要驱动力.估算2008年的多年冻土下限深度约为86.8m,较1992年减小了7.7m,河源区多年冻土很可能正在发生自下而上的迅速退化.