我国东北地区的多年冻土位于环北极多年冻土分布区的南缘，连续性较差，对地形地貌和地表覆被条件变化极为敏感，其分布和特征的空间异质性较高。对东北多年冻土分布规律认识的不足，极大限制了多年冻土对气候变化的响应及其对区域气候、生态和水文及工程建设等影响的评估和预估。本文以大兴安岭北部的根河流域为研究区，基于野外调查和观测资料分析了东北多年冻土的分布规律。调查数据主要来自2023年开展的20个钻孔的编目及测温记录，钻探工作沿根河下游至上游布设的6个调查剖面开展，覆盖了流域内主要植被和地貌类型。结果显示，根河流域草地农田区的多年冻土主要呈条带状分布于低洼潮湿地区，区域内道路具有明显冻融起伏现象；森林区的多年冻土分布较为广泛但并不连续，多年冻土分布受地形影响极大：山间低洼地区多年冻土发育较好，而在向阳的陡坡、根河干流河床以及自然干涸的沼泽湿地内均未发现多年冻土。研究区内多年冻土的分布与植被类型密切相关，而已有的东北多年冻土分布图很大程度上高估了多年冻土的实际面积；未来东北地区多年冻土制图工作需综合考虑植被类型、地形和河流等局地因子对多年冻土分布的综合影响。

中国东北地区多年冻土是兴安 - （外）贝加尔型多年冻土的重要组成部分，兼具高纬度和高海拔冻土特征。多年冻土的存在和变化对区域寒区生态环境、水-碳循环、寒区工程设计和运行等均会产生直接影响。目前以热边界条件为基础的经验、半经验模型对多年冻土的分布面积存在高估，对气温以外的环境因素的影响考虑不足。为了更好刻画区域多年冻土的分布，在区域调查和数据耦合的基础上，获取区域多年冻土分布的地带性因素和非地带性因素的空间变化因素，采用增强回归树模拟分析，发现地带性因素：纬度、经度与海拔的贡献度分别为45.3%、42.4%、12.3%，非地带性因素：气温（包含冻结指数和融化指数）、降水、水土条件、积雪与植被的贡献度分别为46.4%、18.9%、13.1%、12.5%、9.1%。明晰了环境因素对兴安-（外）贝加尔型多年冻土的发育和变化的贡献。通过与分类回归决策树作对比，增强回归树模型的分类精度达到了0.91，使用增强回归树的方法建立了中国东北地区多年冻土分类模型，模拟出兴安-（外）贝加尔型多年冻土空间分布图，为区域冻土和冻土相关的研究提供数据支持和参考。

多年冻土活动层内部冰-水相变会导致多年冻土地表出现季节性的冻胀和融沉,而其上限处地下冰融化将引起地表的长期沉降,因此揭示地表形变的季节和长期变化规律可为多年冻土变化研究提供新的视角和方法。本文以青藏高原多年冻土区北界(西大滩—昆仑垭口)为研究区,利用C波段降轨Sentinel-1数据,采用SBAS-InSAR技术获取该地区多年冻土2014—2020年的地表形变时间序列结果,并基于长期形变速率和季节性形变量探讨了该地区的多年冻土形变规律。结果表明:在多年冻土北界西大滩沟谷地区,不连续多年冻土区形变空间差异较大,多年冻土区的长期沉降速率和季节性的形变量高于季节冻土区。此外,高温多年冻土地表沉降比低温多年冻土更为显著,形变空间分布特征与地貌单元紧密联系。与西大滩谷地相比,昆仑山垭口地区和楚玛尔河高平原区域的长期形变速率与季节性形变量都明显增大。同时热融湖塘的形成过程与地表形变有着直接的关联,在热融湖塘发展早期,地下冰融化使得区域季节性形变量增大,随着热融湖塘扩张,区域长期沉降速率加剧,热融湖塘进一步发展后,区域季节性形变量可能降低。

通过对内蒙古自治区呼伦贝尔市牙克石市免渡河扎敦水库场地进行地质测绘、地质钻探、地温观测、室内土工试验等，探索该区域多年冻土类型、分布范围、分布特征、厚度、上下限深度及其与地质-地理环境的相互关系，并根据多年冻土层的物质成分、含冰量、物理性质、力学性质和热物理性质，研究冻土工程特性的影响因素，冻土的冻胀性、融沉性及其变化特征。

冻土的冻融变化对寒区道路路基和路面等的修建具有重要影响。由于寒区地面观测数据较少,因此需发展基于遥感的高分辨率冻土分布估算模型。中国新一代高分五号卫星（GF-5）搭载的全谱段成像光谱仪有4个40m空间分辨率的热红外波段,为高空间分辨率的地表温度反演提供了可能。以青藏公路典型路段作为研究区,采用劈窗算法,利用GF-5热红外数据反演地表温度,并将结果与同期的MODIS地表温度产品和站点实测数据进行了比较。结果表明,该方法反演出的地表温度与实测结果的平均误差为-2.34℃,相关系数为0.86,表明结果具有较好的精度。以遥感地表温度作为输入,基于TTOP模型计算出了研究区的冻土分布图,得出研究区现状多年冻土面积为0.963×10～4 km2、季节性冻土面积为2.543×10～4 km2,与已有研究给出的研究区冻土分布图结果较为接近,表明建立的冻土分布反演模型具有可靠性和进一步应用的潜力。此外,还基于Stefan公式计算了研究区2018年～2019年的季节性冻土最大冻结深度和多年冻土活动层厚度,结果表明研究区内多年冻土活动层厚度在11cm～260cm之...

中巴经济走廊穿越帕米尔高原和喀喇昆仑山系,在海拔4000 m以上区域广泛发育和分布着多年冻土冻融作用导致的多种地质灾害。研究中巴经济走廊冻土分布和制图是解决其实际工程问题的基础,也对水资源利用、生态安全和边防建设有重要意义。研究区大致空间范围大致为23°47′N–40°55′N,60°20′E–80°16′E,包括中国新疆喀什地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州以及巴基斯坦全境。本文收集了2013–2017年MODIS地表温度数据,2009年中国帕米尔高原冰川编目数据,2003–2004年巴基斯坦冰川编目数据和2008年世界土壤数据库(HWSDv1.2),基于多年冻土顶板温度模型(TTOP)得到中巴经济走廊多年冻土分布数据(GeoTIFF格式,空间分辨率1 km)。采用统计学中的决定系数对数据制备方法进行分析和评估,并通过现有文献资料对数据结果质量进行验证。本数据集可作为中巴经济走廊多年冻土变化的本底调查资料,为该区域工程建设中冻胀融沉研究提供基础数据支撑,也可与气候、水文等数据综合分析,揭示中巴经济走廊喀喇昆仑山区水–土–气–生之间定量联系,深化对该区域气候变化背景下生态环境和可持续发展的科...

多年冻土的分布会受到局地地质、地形地貌和地表覆被等因素的影响。为探究各因子对多年冻土分布的影响强弱,选择青藏高原五个典型多年冻土区为研究区,基于MODIS和SRTM DEM数据提取研究区内2003—2012年平均地表温度、NDVI、地表反照率、积雪日数和坡度、坡向等因子,并采用地理探测器模型研究了各因子对研究区多年冻土分布的影响程度及差异。结果表明:在所有研究区内,地表温度是影响多年冻土分布最强的因子,其次为积雪日数。随着空间尺度范围的增大,坡度和坡向对多年冻土分布的影响逐渐减弱,地表温度的影响则逐渐增强。交互探测结果显示两个因子交互作用对多年冻土分布的影响程度都要大于单因子作用下的影响程度。本研究明确了青藏高原多年冻土分布的区域差异规律,为不同尺度多年冻土分布制图提供理论基础。

采用非稳态热传导微分方程,应用数值模型建立了东北多年冻土退化模型,该模型对不同初始地温的50 a及100 a后温度场进行了模拟。年均地表温度分别取4个代表值,给定了年均地表温度的增温率及地表温度的年振幅。预报了50 a及100 a后发育多年冻土的厚度和活动层上限变化规律,给出了利用时间历程后处理方法预报冻土上限退化模型。

冰川及冻土地貌是地貌研究的重要组成部分,通过研究阿拉斯加中南部的冰川成因及冻土分布特征有助于进一步了解中南阿拉斯加的地貌特征。在梳理影响冰川成因的多种因素以及永久冻土相关知识的前提下,对阿拉斯加中南部地区的冰川成因以及冻土分布特征进行了分析。指出:(1)大冰期被认为主要是由于大陆位置的变动而引起的,冰川形成于冬天冷到可以降雪而夏天不能暖到将所有积雪都融化掉的地方;(2)在中南阿拉斯加,山区之外的一些地方只存在不连续的永冻土。这些能够发育不连续永冻土的地方主要位于科珀河(铜河)流域,以及苏西特纳河流域北部的某些地区。

地表温度综合反映了大气、植被和土壤等因素的能量交换状况,是冻土分布模型和一些寒区陆面过程模式的上边界条件,对多年冻土分布制图和活动层厚度估算有重要意义.为了评估ERAInterim地表温度产品在青藏高原地区的适用性,综合比较了青藏高原69个海拔2 000 m以上气象站1981-2013年地面实际观测值与ERA-Interim之间的差异及其分布状况.结果表明,两种资料的变化趋势一致,但是ERA-Interim地表温度在数值上与实际观测值差别显著,平均偏低7.4℃.原因之一可能是由ERA-Interim再分析资料格点的海拔高度与气象站实际海拔高度差异引起的.根据两种温度产品之间海拔的差异,对ERA-Interim地表温度重新进行模拟,经过模拟后的ERA-Interim地表温度与实际观测值的差值在大部分气象站变小,平均偏高0.4℃.因此,经过重新模拟的ERA-Interim地表温度基本能够反映青藏高原地表温度的真实情况.以模拟后的ERA-Interim地表温度作为地面冻结数模型的输入参数模拟了青藏高原冻土分布,结果表明青藏高原多年冻土区面积为1.14×106km2,季节冻土区面积为1.43×...