海底多年冻土是冰期—间冰期海平面变化过程中陆地多年冻土被海水淹没而形成的,主要分布于北极大陆架区域,其分布范围存在很大的不确定性(面积为1.0×10~6~2.7×10~6 km2)。作为地球系统重要的碳库,海底多年冻土储存着大量有机碳和甲烷(CH4)。在全球变暖的背景下,特别是在北冰洋海水温度升高的背景下,海底多年冻土的快速退化可能导致碳释放风险加剧,进而影响全球碳循环与气候变化。东西伯利亚海底多年冻土区已经观测到了CH4向大气释放的现象。然而,关于海底多年冻土退化速率、碳库规模、温室气体释放量及其机制的研究仍较为有限。值得注意的是,随着北极地区气候快速变暖、北大西洋暖流的北向扩张和增强引发的北冰洋大西洋化的进程加剧,以及人类活动的持续增加,使得北极海底冻土CH4加速排放造成的气候风险加大,对未来人类可持续发展的影响将愈发显著。基于此,系统总结了北极海底多年冻土的空间分布特征、退化速率及其碳储量,综述了定点、航测和遥感卫星等方法在海底多年冻土区CH4监测与排放特征研究中的应用,...
海底多年冻土是冰期—间冰期海平面变化过程中陆地多年冻土被海水淹没而形成的,主要分布于北极大陆架区域,其分布范围存在很大的不确定性(面积为1.0×10~6~2.7×10~6 km2)。作为地球系统重要的碳库,海底多年冻土储存着大量有机碳和甲烷(CH4)。在全球变暖的背景下,特别是在北冰洋海水温度升高的背景下,海底多年冻土的快速退化可能导致碳释放风险加剧,进而影响全球碳循环与气候变化。东西伯利亚海底多年冻土区已经观测到了CH4向大气释放的现象。然而,关于海底多年冻土退化速率、碳库规模、温室气体释放量及其机制的研究仍较为有限。值得注意的是,随着北极地区气候快速变暖、北大西洋暖流的北向扩张和增强引发的北冰洋大西洋化的进程加剧,以及人类活动的持续增加,使得北极海底冻土CH4加速排放造成的气候风险加大,对未来人类可持续发展的影响将愈发显著。基于此,系统总结了北极海底多年冻土的空间分布特征、退化速率及其碳储量,综述了定点、航测和遥感卫星等方法在海底多年冻土区CH4监测与排放特征研究中的应用,...
海底多年冻土是冰期—间冰期海平面变化过程中陆地多年冻土被海水淹没而形成的,主要分布于北极大陆架区域,其分布范围存在很大的不确定性(面积为1.0×10~6~2.7×10~6 km2)。作为地球系统重要的碳库,海底多年冻土储存着大量有机碳和甲烷(CH4)。在全球变暖的背景下,特别是在北冰洋海水温度升高的背景下,海底多年冻土的快速退化可能导致碳释放风险加剧,进而影响全球碳循环与气候变化。东西伯利亚海底多年冻土区已经观测到了CH4向大气释放的现象。然而,关于海底多年冻土退化速率、碳库规模、温室气体释放量及其机制的研究仍较为有限。值得注意的是,随着北极地区气候快速变暖、北大西洋暖流的北向扩张和增强引发的北冰洋大西洋化的进程加剧,以及人类活动的持续增加,使得北极海底冻土CH4加速排放造成的气候风险加大,对未来人类可持续发展的影响将愈发显著。基于此,系统总结了北极海底多年冻土的空间分布特征、退化速率及其碳储量,综述了定点、航测和遥感卫星等方法在海底多年冻土区CH4监测与排放特征研究中的应用,...
五氧化二氮(N2O5)和硝酰氯(ClNO2)已被确定为污染的对流层中重要的活性氮物质.ClNO2是高活性氯自由基的前体,影响大气的氧化过程.本研究开展了N2O5和ClNO2的长时间序列野外观测,并结合CAMx三维数值模型,对京津冀和东北地区积雪期ClNO2浓度变化进行了研究.研究结果表明,BT09方案在模拟ClNO2浓度上优于YU20方案,这是由于积雪期大气中气溶胶表面形成冰膜,从而改变了气溶胶的含水量,影响了N2O5的吸附性(γN2O5)和ClNO2的产率(φClNO2).燃煤过程中人为氯排放的主要物种HC1、PC1和Cl2的年排放量显著,分别为180.53Gg、20.51Gg和7.29Gg.积雪覆盖条件下,沿海城市地区,温度升高导致雪粒...
五氧化二氮(N2O5)和硝酰氯(ClNO2)已被确定为污染的对流层中重要的活性氮物质.ClNO2是高活性氯自由基的前体,影响大气的氧化过程.本研究开展了N2O5和ClNO2的长时间序列野外观测,并结合CAMx三维数值模型,对京津冀和东北地区积雪期ClNO2浓度变化进行了研究.研究结果表明,BT09方案在模拟ClNO2浓度上优于YU20方案,这是由于积雪期大气中气溶胶表面形成冰膜,从而改变了气溶胶的含水量,影响了N2O5的吸附性(γN2O5)和ClNO2的产率(φClNO2).燃煤过程中人为氯排放的主要物种HC1、PC1和Cl2的年排放量显著,分别为180.53Gg、20.51Gg和7.29Gg.积雪覆盖条件下,沿海城市地区,温度升高导致雪粒...
五氧化二氮(N2O5)和硝酰氯(ClNO2)已被确定为污染的对流层中重要的活性氮物质.ClNO2是高活性氯自由基的前体,影响大气的氧化过程.本研究开展了N2O5和ClNO2的长时间序列野外观测,并结合CAMx三维数值模型,对京津冀和东北地区积雪期ClNO2浓度变化进行了研究.研究结果表明,BT09方案在模拟ClNO2浓度上优于YU20方案,这是由于积雪期大气中气溶胶表面形成冰膜,从而改变了气溶胶的含水量,影响了N2O5的吸附性(γN2O5)和ClNO2的产率(φClNO2).燃煤过程中人为氯排放的主要物种HC1、PC1和Cl2的年排放量显著,分别为180.53Gg、20.51Gg和7.29Gg.积雪覆盖条件下,沿海城市地区,温度升高导致雪粒...
降水包括降雨、降雪、雨夹雪、冰雹等多种形态.降水形态转变以及降水总量、强度和频率等的变化对区域气候、水文、生态、地气系统能量平衡等有着重要影响.近百年来,降水形态观测、判别、转变及其影响等方面取得了一定进展,主要包括:20世纪80年代以来,降水形态观测、形成机制及其预测研究逐步受到重视并形成一定规模,利用新探测理论和方法估测不同降水形态成为研究重点,气层位势厚度阈值法、特征层温度阈值法和近地表气温阈值法等多种判别方法或方案陆续产生,同时针对多种方法或方案的判别精度对比和适用性评估亦同步展开.近年来,受全球气候变暖和人类活动增强等影响,北半球中高纬度地区冷季固液降水转变(Shift of Precipitation from Solid to Liquid, SPSL)明显,进而增加雪面降雨(Rain On Snow, ROS)事件和雪崩灾害发生频率,影响春季积雪消融速度、强度和时间,加速海冰和冰川消融,促进冻土碳释放,改变生态系统土壤湿度、生产力和物候特征,从而影响其格局、进程、质量和服务功能等.尽管降水形态相关研究已取得以上阶段性成果,但在基础数据的完备性、判别方案的可靠性、SPSL...
降水包括降雨、降雪、雨夹雪、冰雹等多种形态.降水形态转变以及降水总量、强度和频率等的变化对区域气候、水文、生态、地气系统能量平衡等有着重要影响.近百年来,降水形态观测、判别、转变及其影响等方面取得了一定进展,主要包括:20世纪80年代以来,降水形态观测、形成机制及其预测研究逐步受到重视并形成一定规模,利用新探测理论和方法估测不同降水形态成为研究重点,气层位势厚度阈值法、特征层温度阈值法和近地表气温阈值法等多种判别方法或方案陆续产生,同时针对多种方法或方案的判别精度对比和适用性评估亦同步展开.近年来,受全球气候变暖和人类活动增强等影响,北半球中高纬度地区冷季固液降水转变(Shift of Precipitation from Solid to Liquid, SPSL)明显,进而增加雪面降雨(Rain On Snow, ROS)事件和雪崩灾害发生频率,影响春季积雪消融速度、强度和时间,加速海冰和冰川消融,促进冻土碳释放,改变生态系统土壤湿度、生产力和物候特征,从而影响其格局、进程、质量和服务功能等.尽管降水形态相关研究已取得以上阶段性成果,但在基础数据的完备性、判别方案的可靠性、SPSL...
降水包括降雨、降雪、雨夹雪、冰雹等多种形态.降水形态转变以及降水总量、强度和频率等的变化对区域气候、水文、生态、地气系统能量平衡等有着重要影响.近百年来,降水形态观测、判别、转变及其影响等方面取得了一定进展,主要包括:20世纪80年代以来,降水形态观测、形成机制及其预测研究逐步受到重视并形成一定规模,利用新探测理论和方法估测不同降水形态成为研究重点,气层位势厚度阈值法、特征层温度阈值法和近地表气温阈值法等多种判别方法或方案陆续产生,同时针对多种方法或方案的判别精度对比和适用性评估亦同步展开.近年来,受全球气候变暖和人类活动增强等影响,北半球中高纬度地区冷季固液降水转变(Shift of Precipitation from Solid to Liquid, SPSL)明显,进而增加雪面降雨(Rain On Snow, ROS)事件和雪崩灾害发生频率,影响春季积雪消融速度、强度和时间,加速海冰和冰川消融,促进冻土碳释放,改变生态系统土壤湿度、生产力和物候特征,从而影响其格局、进程、质量和服务功能等.尽管降水形态相关研究已取得以上阶段性成果,但在基础数据的完备性、判别方案的可靠性、SPSL...
野火是多年冻土区生态系统的主要扰动形式之一,近年来有逐渐增强的趋势.多年冻土区的野火不仅燃烧地上和地下有机质,还会促进冻土融化,从而向大气中释放大量二氧化碳、甲烷等温室气体,但目前对于北半球高纬度多年冻土区对全球野火燃烧碳排放贡献的认识仍然有限.本研究利用卫星遥感与地面观测资料相结合的野火燃烧碳排放数据,分析了21世纪以来北半球高纬度多年冻土区地上和地下燃料燃烧分别对全球野火燃烧碳排放的贡献及其时空变化特征.研究发现, 2002~2020年期间,多年冻土区生态系统约贡献全球野火燃烧碳排放的11.96%,其中地上燃烧碳排放约贡献全球地上野火燃烧碳排放的3.94%、地下燃烧碳排放约贡献全球地下燃烧碳排放的63.57%.整个北半球高纬度多年冻土区对全球的贡献在7月和8月增加最为显著,而连续冻土区(冻土覆盖范围大于90%的区域)则在6月和7月增加最为显著.北半球高纬度多年冻土区的地上和地下燃烧对全球的野火燃烧排放量贡献都在增加,主要是因为全球的燃烧排放总量在减少,而北半球高纬度多年冻土区的野火燃烧排放量在增加,其中连续冻土区燃烧排放量的增加和对全球贡献的增长最为显著.本研究强调了北半球高纬度多...