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青藏高原分布着全球最大的高海拔连续多年冻土区,其稳定性对碳、水和养分循环以及生态系统服务和工程安全具有重要意义。近年来,气候变暖导致的多年冻土退化加剧,严重威胁区域生态与基础设施。然而,长期以来,人们更多关注气温升高所带来的影响,对非温度环境因子影响多年冻土变化的机制尚不明确。
中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室吴青柏团队整合了2001至2020年间青藏高原55个原位监测站点数据,系统研究了多年冻土变化的时空特征及其驱动因子。
研究发现,高原多年冻土退化正在加速。活动层厚度增加速率由2001至2010年的45±15 cm/10年,增至2011至2020年的86±30 cm/10年,近地表多年冻土温度升温速率也几乎翻倍。值得注意的是,气温仅能解释不足20%的多年冻土变化,而降水、风速、自由空气冻结层高度等非温度因子整体贡献率达45%。尤其是降水在34°N南北表现出相反效应,北部降水增加加速多年冻土升温和活动层加深,而南部降水增加则促进多年冻土降温与活动层变浅。
该研究揭示了气候与环境因子协同作用下青藏高原多年冻土退化机制的影响路径,强调非温度因子在多年冻土退化中的关键作用,突破了以往对“气温主导”多年冻土变化的认识,为改进碳、水、养分循环模拟和保障青藏高原重大工程设施安全提供了新思路。
相关成果以 Non-temperature environmental drivers modulate warming-induced 21st-century permafrost degradation on the Tibetan Plateau 为题发表于国际期刊 Nature Communications。西北研究院博士后付子腾为论文第一作者,吴青柏研究员为共同第一作者和通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划项目、冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室自主部署课题和甘肃省博士后专项的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-025-63032-x
不同环境因子对青藏高原多年冻土特征及其变化的相对贡献