热喀斯特湖作为多年冻土响应气候变暖最显著的冰冻圈地貌之一，其形成演化过程深刻影响着生态环境变化、区域水文循环及生物地球化学过程，并危害冻土工程稳定性。通过综述北半球多年冻土区热喀斯特湖形成演化、水文循环、热量迁移及生态环境效应和工程影响的研究进展，发现在环北极不连续多年冻土区，多数区域的湖塘面积呈减少趋势；在连续多年冻土区，湖塘面积的增加和减少均有发生，而青藏高原区域气候暖湿化导致热喀斯特湖快速形成和扩张。同时，热喀斯特湖演化耦合水文循环过程及产生的热效应会改变周围土壤理化性质，影响高寒生态系统的水热过程，并降低毗邻冻土工程的稳定性。热喀斯特湖发育加速多年冻土碳库分解，释放CO2、CH4和N2O等温室气体，并反馈于气候变化系统。目前，热喀斯特湖“水—热—碳”循环过程及环境效应是国际冻土研究的热点议题之一。未来需综合考虑人类活动及气候变化的协同作用，并基于热喀斯特湖水—热—碳循环耦合过程，发展高精度陆面过程模型，研究变化环境下多年冻土区生态环境演替、水资源变化及碳循环等问题，推动冰冻圈科学发展。

利用Climatic Research Unit （CRU）资料，系统评估了第六次国际耦合模式比较计划（Coupled Model Intercomparison Project Phase 6, CMIP6）17个全球气候模式及其集合平均对历史时期（1985—2014年）北半球及多年冻土区年降水量的模拟能力；分析了不同未来情景（SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5）下，北半球及多年冻土区未来年降水量的时空变化。结果表明：CMIP6模式对北半球及多年冻土区年降水的空间分布有较为合理的模拟能力，但相对于观测数据在北半球和多年冻土区分别有11%和42%的高估。未来北半球及多年冻土区的年降水量变化随着辐射强迫水平的升高而加快。在SSP5-8.5情景下增加速率最快，北半球和多年冻土区的年降水增加速率分别为13 mm·（10a）-1、20 mm·（10a）-1，相较于历史时期最后一年（2014年）年降水分别增加了134 mm、178 mm。北半球陆地平均年降水量始终高于多年冻土区，但多年冻土区增加速率要高于北半球。在S...

评估当前和未来多年冻土空间分布和动态变化对全球碳循环模拟、气候变化预测以及工程风险评估至关重要。本文使用经广泛验证和应用的半经验模型Kudryavtsev方法，综合考虑温度、积雪、植被、土壤等因素对冻土的影响，以国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）模式模拟结果和SoilGrids2.0数据集等作为输入，计算了2015-2100年北半球冻土顶板温度与活动层厚度在SSP126、SSP245、SSP370和SSP585四种不同情景下的逐年时间序列数据，并根据顶板温度计算了北半球冻土面积。该数据集填补了未来不同情境下冻土分布预测数据的空缺，为冻土退化、气候变化、北极生态等相关研究提供了数据参考。数据集包括2015-2100年逐年以下实验数据：（1）冻土顶板温度数据；（2）活动层厚度数据；（3）冻土面积数据。数据集存储为.tif和.xls格式，空间分辨率为0.625°×0.4712°，由690个数据文件组成，数据量为35.6 MB。

本文基于耦合模式比较计划第5阶段（CMIP5）的17个全球气候模式,确定了1.5℃温升（相对于1861—1880年）的发生时间,预估了全球升温1.5℃时,北半球冻土和积雪的变化,并对预估结果的不确定性进行了讨论。结果表明,全球平均地表温度在3种排放情景下（RCP2.6,RCP4.5,RCP8.5）分别于2027、2026、2023年达到1.5℃阈值。当全球升温1.5℃,北半球多年冻土南界北移1°3.5°,冻土退化主要发生在中西伯利亚南部。多年冻土面积在全球升温1.5℃时,在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5排放情景下较1986—2005年分别减少约3.43×10～6 km（221.12%）、3.91×10～6 km（224.10%）和4.15×10～6 km2（25.55%）;北半球超过一半以上的区域雪水当量减少,只在中西伯利亚地区略微增加;北美洲中部、欧洲西部以及俄罗斯西北部减少较显著,减少约40%以上。青藏高原多年冻土面积在RCP2.6、RCP4.5以及RCP8.5排放情景下分别减少0.15×10～6 km2（...