基于饱和冻土介质波动理论,利用波函数的Fourier-Bessel级数展开法,研究平面P波入射在饱和冻土半空间凹陷地形的散射问题。通过数值算例,分析了平面P波入射饱和冻土半空间凹陷地形时入射频率、入射角度、温度(含冰量)、孔隙率、接触参数等物理力学参数对地表位移幅值的影响规律。研究结果表明:在不同深宽比和入射频率下温度(含冰量)对地表位移幅值影响显著。在不同深宽比条件下,半圆形凹陷地形相对于浅圆形凹陷地形对温度的变化更为敏感。在低频时,竖向位移随入射角度的增加而减小,水平位移随入射角度增加而增大;水平位移随孔隙率的增加而降低,但对竖向位移影响较小。随着入射波频率的增大,饱和冻土半空间凹陷地形中位移幅值的空间分布更加复杂。且随着频率的继续增大,位移幅值随入射角的变化不再明显,而孔隙率的影响逐渐增大,尤其在浅圆形凹陷地形中,孔隙率的增加导致位移幅值更为敏感。此外,在较低温度下(T=-0.7℃),凹陷地形表面位移幅值随接触参数的变化尤为显著,而在较高温度下(T=-0.3℃),水平位移和竖向位移变化不明显。
多年冻土区地表高程因活动层每年的融化和冻结而发生季节性下沉和隆起,对工程建筑的安全、生态环境的平衡以及全球气候变化等方面都具有重要的影响。利用全球导航卫星系统干涉反射(global navigation satellite systeminterferometricreflectometry,GNSS-IR)遥感对冻土冻融形变进行监测是一种新型技术手段。针对格洛纳斯(GLONASS)、伽利略(Galileo)系统等长重访周期卫星因每日轨迹不重复造成的地形影响,提出了一种考虑地形的冻土冻融形变监测方法,通过引入反射面倾斜角消除地形变化影响,反演得到更接近实际情况的季节性冻融形变。利用位于美国阿拉斯加北部的SG27站点2018年、2019年无雪日GNSS信噪比数据进行了实验,并与现有研究中的反演方法所得结果进行了对比分析,验证了该方法在冻土冻融形变监测中的有效性。实验结果表明,相比于不考虑地形影响的方法,GLONASS和Galileo所得地表高程变化具有更小的离散性以及更小的不确定性,与复合模型拟合的一致性和决定系数R2都有了一定提升,标准差总平均分别减小约28.9%和36.9%,R2总平...
[目的]研究季节性冻土的分布与变化对多样性农区农业生产的影响,对于合理利用气候资源,指导当地农业生产具有重要的意义。[方法]文章以临汾市为例,选用1960—2019年临汾市17个观测站逐日的冻土深度、温度、地温、降水量和蒸发量等资料数据,采用克里金空间插值法分析研究区冻土的空间分布,并运用M-K检验、一元线性回归、相关分析等方法分析研究区不同海拔高度季节性冻土的变化趋势及影响因素。[结果](1)临汾市季节性冻土深度山区大于盆地,北部大于南部,冻土深度与海拔高度正相关显著,相关系数为0.712 (P<0.01)具有明显的垂直分布特征。(2)近年来最大冻土深度呈明显下降趋势,变化倾向率平均为-2.304cm/10年,高海拔地区变化趋势尤为显著,1982年冻土深度发生突变,突变后从一个相对偏深期跃变为相对较浅期。(3)冻土始冻日山区早于平川,北部早于南部,解冻日刚好相反,冻土持续期平均相差1个月左右;多年来临汾市土壤表面始冻日推迟,解冻日提前,冻土期明显减少,平均变化率分别为2.088d/10年、1.762d/10年和4.069d/10年,低海拔地区变化趋势更为明显。(4)相关分析表明...
研究裸斑对青藏高原多年冻土区高寒草甸生态系统呼吸和甲烷通量的影响,对准确评估多年冻土区小流域和区域尺度碳交换具有重要意义。本文以青藏高原风火山高寒草甸中裸斑和高植被覆盖斑块为研究对象,通过对比不同地形条件下(不同坡向和海拔)二者生态系统呼吸和甲烷通量的差异来研究裸斑对高寒草甸生态系统呼吸和甲烷通量的影响。结果表明:(1)裸斑显著减少了高寒草甸的生态系统呼吸,裸斑和高植被覆盖斑块生长季生态系统呼吸的平均速率分别为2.26和6.17 g CO2 m-2 d-1,这主要是二者微生物量碳和蔗糖酶活性差异造成的;(2)裸斑和高植被覆盖斑块在生长季内均表现为甲烷的汇,二者生长季甲烷吸收的平均速率分别为25.4和6.61μg CH4 m-2 h-1;在坡中和坡顶,裸斑的甲烷吸收速率显著大于高植被覆盖斑块,而在坡底,二者的甲烷吸收速率相近;土壤湿度是调控高寒草甸甲烷吸收空间变异的主要因素。研究结果深化了裸斑对青藏高原多年冻土区高寒草甸碳交换影响的认识,可为小流域以及区域尺...
以雅库茨克市为例讨论了城市建设中不同的自然条件,并说明了其在土地整体适宜性的作用。分析了最初适宜区和在任何条件下多年冻土新的生态状况之间的关系。根据对诸如坡地、地形、拥挤的住宅区和工业区的剖析,阐述了有规划的集水系统和对人物水陆运输系统所面临的困境。
基于我国环境小卫星的多光谱数据,结合野外实测数据,得到疏勒河源区的植被覆盖度图,并结合地形因子和多年冻土数据分析植被覆盖度对地形因子和多年冻土的响应.结果表明:疏勒河源区整体植被覆盖度低,区域内植被覆盖度差异性大、离散程度高,冰川、积雪、裸岩石砾地、裸地等非植被景观是疏勒河源区最主要的景观类型;坡度、坡向是限制植被分布的主要因子,坡度越小,平均植被覆盖度越大,随坡向由无坡向、阴坡、半阴(阳)坡到阳坡平均植被覆盖度不断减少;不同冻土类型区植被覆盖度差异性显著,极稳定型、稳定型、亚稳定型、过渡型、不稳定型、季节型冻土区平均植被覆盖度呈现出先增加后减少的趋势,且亚稳定型冻土区域的植被覆盖度最高.
基于多年钻探、地质雷达勘测、地温观测等现场资料,从海拔高度、纬度、地形和地表水体等方面阐述青藏公路沿线多年冻土分布特征;又分别从热交换和地热、岩性对多年冻土的影响阐述青藏公路沿线多年冻土的发育特征。
陆地水循环过程是当今气候系统陆面过程模型发展研究中重要不可少、又十分薄弱的环节,其重要性在于水循环过程和陆面上地-气间水分和能量交换过程是紧密地相互作用的. 现有的众多流域降水-径流模型及众多的陆面过程模型,都远未能实现这种要求。故从陆面过程模型发展而言,对在长而大时空尺度上、发展能与陆面过程模型有机耦合的水循环过程研究提出了迫切要求,使这种研究成为陆面过程研究的一个前缘点。研究目标是以强调地形作用水文模型Topmodel为基础,研究受水循环过程和陆面过程控制、而反过来又强烈影响这二个过程的土壤湿度的量值和空间非均匀分布的机制,发展用于空间尺度大的降水、入渗、径流及地下水流动和土壤湿度大小和空间非均匀分布变化相互作用模型.又用不均匀土壤湿度量值和空间分布,建立与现有先进的地-气交换模型(如SSIB模型)相互作用的耦合模型,发展出能用于受地形影响控制的下垫面上的水循环过程和陆面过程耦合模型
2006-01