为掌握气候背景下宁夏灌区季节性冻土变化及其对农事活动的影响,争取最大限度地提高光热资源利用效率,挖掘生产潜力,开展了气候变化背景下宁夏灌区冻土变化特征及其对农业生产的影响研究。利用宁夏灌区4个代表性站点1961—2020年冬季逐日冻土资料,采用统计方法,分析宁夏灌区逐年最大冻土深度、土壤冻结日期、解冻日期及冻结日数变化特征,并分析冻土变化对农业生产的影响。结果表明,1961—2020年冬季各代表性站点中最大冻土深度均有明显的变化趋势,2001年以前各地最大冻土深度明显变浅,2001年以后惠农、永宁、吴忠整体冻土深度有所增加,永宁、吴忠呈波动性变化,无明显趋势性变化;1961—2020年中宁最大冻土深度明显变浅。土壤冻结日期、完全解冻日期分别有不同程度延后和提前趋势;各站点冻土持续日数年变化呈缩短的趋势,其中中宁的冻土持续时间缩短趋势最明显。
为掌握气候背景下宁夏灌区季节性冻土变化及其对农事活动的影响,争取最大限度地提高光热资源利用效率,挖掘生产潜力,开展了气候变化背景下宁夏灌区冻土变化特征及其对农业生产的影响研究。利用宁夏灌区4个代表性站点1961—2020年冬季逐日冻土资料,采用统计方法,分析宁夏灌区逐年最大冻土深度、土壤冻结日期、解冻日期及冻结日数变化特征,并分析冻土变化对农业生产的影响。结果表明,1961—2020年冬季各代表性站点中最大冻土深度均有明显的变化趋势,2001年以前各地最大冻土深度明显变浅,2001年以后惠农、永宁、吴忠整体冻土深度有所增加,永宁、吴忠呈波动性变化,无明显趋势性变化;1961—2020年中宁最大冻土深度明显变浅。土壤冻结日期、完全解冻日期分别有不同程度延后和提前趋势;各站点冻土持续日数年变化呈缩短的趋势,其中中宁的冻土持续时间缩短趋势最明显。
冰缘遗迹对重建一定区域和时间段的气候状况以及划定多年冻土边界具有重要意义。在宁夏清水河中上游(36°22′5″N~36°25′53″N)发现末次冰期最盛期冰缘遗迹群,包括古冰楔和融冻褶皱。其中,在唐堡村剖面发现有4处古冰楔,其形态呈楔形,上宽下窄;楔壁不平直,楔体周围地层中发育垮塌前形成的裂隙;楔体中充填有周围地层碎块和棕红色粉砂。在三岔河村剖面发现有两层连续的融冻褶皱,褶皱轴面倾向产状杂乱,无统一指向;褶皱轴部无明显加厚或减薄,翼部未发生层间滑动,褶皱层顶部未发育截切现象;层间褶皱未发育层间逆冲或正断裂。根据光释光测年和14C测年结果,古冰楔形成于14.06~11.45 ka B.P.,融冻褶皱形成于13 500~11 570 a B.P.。受新仙女木事件影响,清水河流域在末次冰期最盛期发育大面积多年冻土,分布范围至少到达36°22′5″N以南。末次冰期中国北方中纬度约20 ka以来冻土南界西段可以向南推移至少约52′(径向上距离约97 km)。这一发现为末次冰期中国北方多年冻土南界的划分提供了新的证据。
冰缘遗迹对重建一定区域和时间段的气候状况以及划定多年冻土边界具有重要意义。在宁夏清水河中上游(36°22′5″N~36°25′53″N)发现末次冰期最盛期冰缘遗迹群,包括古冰楔和融冻褶皱。其中,在唐堡村剖面发现有4处古冰楔,其形态呈楔形,上宽下窄;楔壁不平直,楔体周围地层中发育垮塌前形成的裂隙;楔体中充填有周围地层碎块和棕红色粉砂。在三岔河村剖面发现有两层连续的融冻褶皱,褶皱轴面倾向产状杂乱,无统一指向;褶皱轴部无明显加厚或减薄,翼部未发生层间滑动,褶皱层顶部未发育截切现象;层间褶皱未发育层间逆冲或正断裂。根据光释光测年和14C测年结果,古冰楔形成于14.06~11.45 ka B.P.,融冻褶皱形成于13 500~11 570 a B.P.。受新仙女木事件影响,清水河流域在末次冰期最盛期发育大面积多年冻土,分布范围至少到达36°22′5″N以南。末次冰期中国北方中纬度约20 ka以来冻土南界西段可以向南推移至少约52′(径向上距离约97 km)。这一发现为末次冰期中国北方多年冻土南界的划分提供了新的证据。
利用宁夏全区23个冻土观测气象站资料及对应气象数据,运用线性倾向估计、M-K突变分析、Morlet小波分析等方法,采用自然邻近点插值法进行等值面推算,分析了宁夏最大冻土深度的分布状况及变化特征.结果表明,宁夏多年极端最大冻土深度为1~1.6m,多年平均最大冻土深度仅中部干旱带的兴仁、麻黄山和海原3个气象观测站在1m以上.近50a来,宁夏最大冻土深度呈逐年下降趋势.≥1m最大冻土深度出现频率20世纪以前呈依次降低趋势,但进入21世纪后又有增加趋势.分析了宁夏各地最大冻土深度年际变异系数介于13.5%~25.6%,说明对气候变化的响应比较敏感.通过周期分析说明多数站点在1968—1975年和1978—1985年间存在一个3a左右的周期.通过对典型代表站最大冻土深度与相关因子的相关性分析得出,影响灌区最大冻土深度的主要因素是日平均气温和日照时数;影响中南部山区的主要因素是日平均气温和日均地温.