针对川西高海拔隧道抗防冻设计问题,对运营期公路隧道洞内气温采用实测和数值模拟等方法,对隧道洞内纵向温度特征及抗防冻设计方法进行研究。结果表明:1)川西高原较短隧道冬季洞内纵向温度呈负温贯通状态,长隧道、特长隧道的洞内纵向温度呈现出弱对称或非对称分布特征。2)冬季隧道洞口温度及洞身负温分布状态与隧道自身所处环境有关,尤其是隧道两端地形特征及高差程度。3)洞口负温段冻结指数和年冻结天数均随进洞距离的增大呈减小趋势,但单向自然风占主导的隧道下降趋势较缓。4)川西高原隧道衬砌防冻设计宜结合围岩冻胀敏感性,考虑以冻结指数180℃·d为临界值较为合理,两侧水沟保温设防长度可按月平均气温0℃考虑;考虑到冻结指数大于180℃·d且月平均气温低于0℃的衬砌段落会经受短时频繁冻融循环作用的影响,建议采取必要措施改善混凝土耐久性指标,确保隧道衬砌结构的长期稳定性。
针对川西高海拔隧道抗防冻设计问题,对运营期公路隧道洞内气温采用实测和数值模拟等方法,对隧道洞内纵向温度特征及抗防冻设计方法进行研究。结果表明:1)川西高原较短隧道冬季洞内纵向温度呈负温贯通状态,长隧道、特长隧道的洞内纵向温度呈现出弱对称或非对称分布特征。2)冬季隧道洞口温度及洞身负温分布状态与隧道自身所处环境有关,尤其是隧道两端地形特征及高差程度。3)洞口负温段冻结指数和年冻结天数均随进洞距离的增大呈减小趋势,但单向自然风占主导的隧道下降趋势较缓。4)川西高原隧道衬砌防冻设计宜结合围岩冻胀敏感性,考虑以冻结指数180℃·d为临界值较为合理,两侧水沟保温设防长度可按月平均气温0℃考虑;考虑到冻结指数大于180℃·d且月平均气温低于0℃的衬砌段落会经受短时频繁冻融循环作用的影响,建议采取必要措施改善混凝土耐久性指标,确保隧道衬砌结构的长期稳定性。
【目的】莫斯科—喀山高速铁路（简称“莫喀高铁”）是我国参与的高纬度地区重要代表性工程，因此有必要掌握沿线地区气温特征以助力该工程的设计与建设。【方法】基于英国东英吉利大学气候研究中心（Climate Research Unit,CRU）的1901—2021年CRU格点数据月平均气温数据集，研究了莫喀高铁沿线地区的气温冻融指数变化趋势及空间变化特征。【结果】莫喀高铁沿线地区1901—2021年年冻结指数平均值为411.23～1 773.70℃·d，总体呈波动下降趋势；年融化指数平均值为2 223.69～3 170.31℃·d，总体呈波动上升趋势。这表明1901—2021年莫喀高铁沿线地区的年平均气温是逐渐升高的。在空间分布上，莫喀高铁沿线地区1901—2021年的多年平均冻结指数呈明显的由西向东递增的趋势，多年平均冻结指数为841.55～1 360.13℃·d，而该地区多年平均融化指数整体相差不大，为2 654.40～2 748.63℃·d，由中部向东西两侧递增。这表明：自下诺夫哥罗德到莫斯科地区，气温逐渐降低，而自下诺夫哥罗德到喀山地区，气温逐渐升高；莫喀高铁沿线地区气温自西向东逐渐升...
【目的】莫斯科—喀山高速铁路（简称“莫喀高铁”）是我国参与的高纬度地区重要代表性工程，因此有必要掌握沿线地区气温特征以助力该工程的设计与建设。【方法】基于英国东英吉利大学气候研究中心（Climate Research Unit,CRU）的1901—2021年CRU格点数据月平均气温数据集，研究了莫喀高铁沿线地区的气温冻融指数变化趋势及空间变化特征。【结果】莫喀高铁沿线地区1901—2021年年冻结指数平均值为411.23～1 773.70℃·d，总体呈波动下降趋势；年融化指数平均值为2 223.69～3 170.31℃·d，总体呈波动上升趋势。这表明1901—2021年莫喀高铁沿线地区的年平均气温是逐渐升高的。在空间分布上，莫喀高铁沿线地区1901—2021年的多年平均冻结指数呈明显的由西向东递增的趋势，多年平均冻结指数为841.55～1 360.13℃·d，而该地区多年平均融化指数整体相差不大，为2 654.40～2 748.63℃·d，由中部向东西两侧递增。这表明：自下诺夫哥罗德到莫斯科地区，气温逐渐降低，而自下诺夫哥罗德到喀山地区，气温逐渐升高；莫喀高铁沿线地区气温自西向东逐渐升...
利用国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）多模式的模拟结果，对比观测和青藏高原冻土图评估各模式对当前（1985-2014年）青藏高原与冻土相关气候变量以及多年冻土的模拟能力，并应用多模式集合平均的方法预估了未来4个SSP情景下2021-2040年、2041-2060年、2081-2100年高原多年冻土的变化趋势。结果表明：CMIP6各模式都能够较好地模拟出与冻土相关气候变量的分布特征与趋势，但对于气温的模拟有着较为明显的冷偏差，对于积雪的模拟明显偏大；利用冻结数模型（SFI）计算的当前多年冻土分布与青藏高原冻土图有较好的吻合，1985-2014年的表面多年冻土面积约为134.52×10～4km2（包含湖泊和冰川面积）；随着气温的升高，21世纪青藏高原多年冻土呈现区域退化的趋势，在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下，青藏高原东部、南部以及北部边缘地区多年冻土呈现区域性退化，至2041-2060年间多年冻土面积分别减少13.81×10～4 km2、19.51×10～4 km2、1...
利用国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）多模式的模拟结果，对比观测和青藏高原冻土图评估各模式对当前（1985-2014年）青藏高原与冻土相关气候变量以及多年冻土的模拟能力，并应用多模式集合平均的方法预估了未来4个SSP情景下2021-2040年、2041-2060年、2081-2100年高原多年冻土的变化趋势。结果表明：CMIP6各模式都能够较好地模拟出与冻土相关气候变量的分布特征与趋势，但对于气温的模拟有着较为明显的冷偏差，对于积雪的模拟明显偏大；利用冻结数模型（SFI）计算的当前多年冻土分布与青藏高原冻土图有较好的吻合，1985-2014年的表面多年冻土面积约为134.52×10～4km2（包含湖泊和冰川面积）；随着气温的升高，21世纪青藏高原多年冻土呈现区域退化的趋势，在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下，青藏高原东部、南部以及北部边缘地区多年冻土呈现区域性退化，至2041-2060年间多年冻土面积分别减少13.81×10～4 km2、19.51×10～4 km2、1...
利用国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）多模式的模拟结果，对比观测和青藏高原冻土图评估各模式对当前（1985-2014年）青藏高原与冻土相关气候变量以及多年冻土的模拟能力，并应用多模式集合平均的方法预估了未来4个SSP情景下2021-2040年、2041-2060年、2081-2100年高原多年冻土的变化趋势。结果表明：CMIP6各模式都能够较好地模拟出与冻土相关气候变量的分布特征与趋势，但对于气温的模拟有着较为明显的冷偏差，对于积雪的模拟明显偏大；利用冻结数模型（SFI）计算的当前多年冻土分布与青藏高原冻土图有较好的吻合，1985-2014年的表面多年冻土面积约为134.52×10～4km2（包含湖泊和冰川面积）；随着气温的升高，21世纪青藏高原多年冻土呈现区域退化的趋势，在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下，青藏高原东部、南部以及北部边缘地区多年冻土呈现区域性退化，至2041-2060年间多年冻土面积分别减少13.81×10～4 km2、19.51×10～4 km2、1...
利用国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）多模式的模拟结果，对比观测和青藏高原冻土图评估各模式对当前（1985-2014年）青藏高原与冻土相关气候变量以及多年冻土的模拟能力，并应用多模式集合平均的方法预估了未来4个SSP情景下2021-2040年、2041-2060年、2081-2100年高原多年冻土的变化趋势。结果表明：CMIP6各模式都能够较好地模拟出与冻土相关气候变量的分布特征与趋势，但对于气温的模拟有着较为明显的冷偏差，对于积雪的模拟明显偏大；利用冻结数模型（SFI）计算的当前多年冻土分布与青藏高原冻土图有较好的吻合，1985-2014年的表面多年冻土面积约为134.52×10～4km2（包含湖泊和冰川面积）；随着气温的升高，21世纪青藏高原多年冻土呈现区域退化的趋势，在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下，青藏高原东部、南部以及北部边缘地区多年冻土呈现区域性退化，至2041-2060年间多年冻土面积分别减少13.81×10～4 km2、19.51×10～4 km2、1...
利用国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）多模式的模拟结果，对比观测和青藏高原冻土图评估各模式对当前（1985-2014年）青藏高原与冻土相关气候变量以及多年冻土的模拟能力，并应用多模式集合平均的方法预估了未来4个SSP情景下2021-2040年、2041-2060年、2081-2100年高原多年冻土的变化趋势。结果表明：CMIP6各模式都能够较好地模拟出与冻土相关气候变量的分布特征与趋势，但对于气温的模拟有着较为明显的冷偏差，对于积雪的模拟明显偏大；利用冻结数模型（SFI）计算的当前多年冻土分布与青藏高原冻土图有较好的吻合，1985-2014年的表面多年冻土面积约为134.52×10～4km2（包含湖泊和冰川面积）；随着气温的升高，21世纪青藏高原多年冻土呈现区域退化的趋势，在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下，青藏高原东部、南部以及北部边缘地区多年冻土呈现区域性退化，至2041-2060年间多年冻土面积分别减少13.81×10～4 km2、19.51×10～4 km2、1...
利用1971～2019年羌塘自然保护区5个气象站逐日平均气温和地表温度,通过线性回归和Mann-Kendall等方法,分析气候变暖背景下近49a自然保护区大气和地面冻融指数的时空变化特征,并预估了 RCP4.5和RCP8.5两种排放情景下,未来80a（2021～2100年）大气和地面冻融指数的变化。结果表明:（1）自然保护区大气融化指数（ATI）、地面融化指数（GTI）总体上呈自西向东递减的分布,并随海拔升高而减少;大气冻结指数（AFI）和地面冻结指数（GFI）的分布规律不明显,但最大值均出现在安多站,最小值出现在不同站点。（2）近49a自然保护区AFI、GFI分别以-8.97℃·d·a-1、-10.45℃·d·a-1的速率显著减少,ATI、GTI则表现为显著增加趋势,增幅分别为7.05℃·d·a-1和11和11.38℃·d·a-1,地面冻融指数的变化率大于大气冻融指数的变化率。与青藏高原对比,自然保护区AFI、GFI减幅小,ATI增幅接近,GTI增幅大。（3） AFI、GFI在1970s～1990...