在气候变化背景下,活动层厚度的变化会对多年冻土区水文,生态,寒区工程等产生较大的影响.本研究利用中科院气候系统模式CAS-FGOALS-g3和陆面过程模式CAS-LSM模拟分析了活动层厚度的变化趋势和相对变化.结果表明:活动层厚度整体上呈现出增加的趋势.1979-2014年,多年冻土区活动层厚度的区域平均为1.08 m,变化趋势为0.33 cm yr-1,其变化趋势与2 m气温变化趋势基本一致,相对变化范围为1%-58%,平均为10.9%.在未来四种不同的气候情景（SSP-2.6,SSP2-4.5,SSP3-7.0和SSP5-8.5）下,到2100年预计活动层厚度的相对变化分别为10.3%,14.6%,30.1%和51%.
选用和龙国家基本气象站1979—2018年最大冻土深度、冻土冻结日数、初终日期、最大积雪深度、年平均地温和年平均气温等观测数据,通过趋势系数、气候倾向率、相关分析和R/S分析等方法,对和龙近40年冻土变化及其影响因子进行分析。结果表明:1979—2018年和龙最大冻土深度呈减少趋势,气候倾向率为-4.248cm/10a;随着冻土深度减少,冻结日数也逐渐缩短,最大值与最小值之间差值为62d,冻土完全解冻日期提前明显;最大冻土深度减少与最大积雪深度的增加、年平均地温和年平均气温的升温显著相关,其中最大冻土深度与最大积雪深度、年平均地温之间的相关系数通过了信度为0.001的显著性检验;和龙近40年最大冻土深度的Hurst指数为0.8129,说明最大冻土深度序列具有较强的持续性,未来仍将继续减少。
利用1961—2018年长春市6个地面气象站的多年冻土资料,分析了长春市多年冻土平均最大深度、冻结日期、解冻日期、冻结日数和年际变化规律。结果表明,58年来,全市冻结日期略有推迟,解冻期明显提前;多年来最大平均冻土深度的变化呈下降趋势,各站的变化趋势与全市基本一致。
利用图里河1985-2012年27年冻土资料进行分析。结果表明,图里河地区最大冻土深度多年平均为263cm;最大冻土深度最大值为>400cm,出现在1987年;最大冻土深度最小值为202cm,出现在1991;最大冻土深度呈逐渐减小趋势。
利用吉林省1966-2017年45个地面气象观测站的冻土资料,分析了吉林省平均最大冻土深度、冻土的冻结日期、解冻日期、冻结日数及年际变化规律。结果表明:近52年来,全省冻结日期呈略微推迟趋势,解冻日期明显提前,冻结日数相应缩短;全省历年平均最大冻土深度变化呈减小趋势,尤其是20世纪80年代中后期以后,冻土深度变化最为显著,各地区变化趋势与全省相同,但西部地区变化幅度最大。
利用描述分析和累积距平的方法对内蒙古鄂温克地区1981—2010年30年的最大冻土深度进行分析。结果表明,鄂温克地区最大冻土深度多年平均为244 cm,最大值出现在2010年,为288 cm;最小值出现在1983年,为222 cm;两者相差66 cm。最大冻土深度呈逐渐增大趋势。
利用松花江流域内及周边的56个气象站点资料,采用气候统计学分析方法,对1960-2004年松花江流域最大冻土深度的时空变化及其与气温的关系进行了分析。结果表明:流域年最大冻土深度分布整体呈由南向北增加的趋势。月最大冻土深度有明显的季节变化,最大值多出现在3月,且高纬度地区最大冻土深度均大于低纬度地区。1960-2004年松花江流域年最大冻土深度呈明显下降趋势,变化率为-8.25 cm/10a,与冻土同期的年均气温呈显著升高趋势,变化率为0.41℃/10a。年最大冻土深度在1980s中期发生突变,突变年前后最大冻土深度减小了35 cm。此外,年最大冻土深度和年均气温在时间和空间尺度上均呈显著负相关,高纬度地区最大冻土深度比低纬度地区对气候变暖的响应滞后。
利用描述分析、线性趋势拟合和累积距平方法对通辽国家基本气象观测站(以下简称通辽站)1962—2011年50年的年最大冻土深度、冬季(10月—翌年2月)各月平均最低气温和平均最低地面温度资料进行了对比分析。结果表明,通辽站最大冻土深度多年平均可达131.7cm,最大值出现在1977年2月,最小值出现在2007年2月,两者相差1.4倍;在全球气候变暖的大背景下,通辽站最大冻土深度的年代际变化特征明显,在20世纪60—70年代末期,最大冻土深度呈逐渐增大趋势,80年代以后该值逐年减小;在50年时间尺度上,通辽站最大冻土深度存在2次突变过程,突变时间点在1971/1972年冬季和2005/2006年冬季。该地区最大冻土深度的变化与冬季平均最低地温和平均最低气温的变化呈显著的负相关关系,气温和地温低则冻土层厚,否则冻土层薄,最大冻土深度出现的最大值月份比最低气温和地温出现月要滞后1～2个月。
在气候逐渐变暖情况下,地处辽东山区的本溪县无霜期和冬季冻土深度也发生了明显变化。通过分析1958～2010年本溪县初终霜及冬半年冻土深度资料,结果表明:本溪县无霜期随气温升高呈延长变化趋势,而冻土深度则呈减小变化趋势,土壤解冻及化通时间均有所提前。
黄河源头地处青藏高原腹地,属中纬度高山多年冻土带。利用多年气温、钻探及冻土观测资料等,对气候变化、降水、地下径流、植被覆盖程度以及人类活动等进行了分析,找出了多年冻土退化的影响因素,并分析了冻土变化趋势。结果表明:气温的升高是导致黄河源区多年冻土退化的根本原因,地下径流、植被覆盖程度、冻土自身结构以及人类活动是其退化的影响因素;局部多年冻土层厚度减薄乃至消失,多年冻土上界下降、下界上升,分布范围缩小是多年冻土退化的趋势。