南水北调中线工程自2014年12月全线通水以来已运行10个冬季，2020—2021年度冬季为冰情第二严重的冬季，具有较大的研究价值。沿线冬季气温、输水流量和水温是输水渠道冰凌生成的两大关键驱动因子，流量越小、气温越低越易生成冰凌。该冬季沿线闸站输水流量约占其渠段设计流量的40%～52%,并总体保持稳定，其中，陶岔闸输水流量175 m3/s,岗头闸输水流量51 m3/s,北拒马河闸输水流量26 m3/s。该冬季气候具有前期偏冷、后期回暖早的特点，尤其2021年1月6—8日出现历史罕见强寒潮过程，保定站最低气温达-22.0℃,3 d滑动气温为-10.2℃,沿线多个气象站接近建站以来的最低值，导致流冰和冰盖等冰情发生。岗头隧洞至北拒马河暗渠为封冻冰盖渠段，呈非连续冰盖分布，冰盖累计长38 km,最大冰厚16.0 cm,封冻历时10 d。该冬季冰盖具有生成发展速度快，开河时间早，持续时间短的特征。

基于第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）的历史模拟试验以及情景预估试验数据，分析了21世纪中（2035—2064年）、后期（2070—2099年）青藏高原积雪相对于参考期（1985—2014年）的变化。结果表明：相对于参考期，21世纪中、后期青藏高原平均年积雪日数、平均积雪期均表现为减少，减少幅度总体随着人为辐射强迫的增加而加大；除低强迫情景外，21世纪后期的减少幅度均大于21世纪中期；空间上总体表现为青藏高原东南部的减少幅度大于西北部。21世纪中、后期青藏高原积雪初日均表现为推迟、积雪终日均表现为提前，积雪初日推迟天数是积雪终日提前天数的1.5～2.0倍；人为辐射强迫越高，积雪初（终）日推迟（提前）天数越多；相同情景下21世纪后期积雪初（终）日推迟（提前）天数均多于21世纪中期。降雪（气温）与年积雪日数呈正（负）相关；随着人为辐射强迫的增加，降雪对年积雪日数的相对贡献率总体呈增加趋势；空间特征表现为降雪（气温）对青藏高原南部和北部（东部和西部）的年积雪日数的相对贡献更大。7—12月降雪的减少幅度大于1—6月，这可能是积雪初日推迟天数多于积雪终日提前天数的重要原因。不同情景下青藏高...

对清原满族自治县国家基本气象站1962-2020年冻土器观测数据进行分析,得出清原满族自治县冻土深度变化与月平均气温之间的月、年变化特征。将冻土深度的年平均值、月值与月平均(最低、最高)气温等气象因素进行比较分析得到:一般温度越高,冻土深度越浅,反之冻土深度越深。通过比较分析得出清原满族自治县年冻土深度变化与气温呈负相关。

近年来,随着气候变化,伊犁河谷积雪消融加快,极端水文事件的频度和强度也在加大。通过利用中国科学院天山积雪站附近小流域的土壤水热和积雪融雪观测数据,对研究区积雪消融规律、冻土水热变化特征及其对气温和融雪量的响应进行了分析。结果表明:在冻土融解阶段,土壤温度的变化依赖大气温度的变化,而土壤水分受融雪量和气温的影响较大,高度相关。表层土壤含水率的变幅最大,而深层土壤水分值较稳定,土壤水热的季节性变化自秋-冬-春大致呈现"下降-平稳-上升"的趋势。在冻土层上边界,土壤含水率随着累积融雪量的增加而增加并达到饱和值,而冻土层下边界(40 cm深度)土壤水分保持非饱和稳定状态。在山区,降雪量是水资源形成的主要来源。融雪量与大气温度的相关性显著(系数为0.785),融雪量对水资源形成的贡献率为40%左右。研究冻土水热对融雪和气温的响应过程,对于新疆水资源形成机理、转化利用以及洪水预报具有重要的参考价值。

高寒地区高速铁路路基普遍存在冻胀问题,路基冻胀变形威胁到高速铁路运行安全。本文结合东北某高速铁路路基冻胀变形案例,阐述了人工水准监测和自动化监测的应用方法、指标要求和监测要点。验证人工水准监测和自动化监测相结合的方法可以有效地对高寒地区高速铁路路基冻胀变形进行监测。

利用东北地区121个气象站逐日冻土深度、积雪深度、平均气温、地表平均气温及降水量数据,分析了1964—2017年冬半年冻土的变化特征及气象要素对冻土的影响。结果表明:东北地区积雪深度、平均气温、地表平均气温与冻土深度相关系数较高,降水量相关性不大。20世纪60年代平均气温、地表平均气温及负积温最低,最大冻土深度为历年代最深;随着气候变暖,最大冻土深度以6.15cm·（10a）-1的速率显著减小。冬半年平均最大冻土深度为123cm,呈显著纬向分布,自辽东半岛向大兴安岭北部递增;随纬度和海拔高度的增加,平均气温和地表平均气温降低,负积温增加,且由北向南地气温差增大。最大冻土深度全区有90%以上的站点减少,减少速率以0.1～10cm·（10a）-1为主。冻土持续时间随纬度升高而增加,月最大冻土深度和积雪深度最大值分别出现在3月和1月,最大冻土深度的增加要滞后于积雪深度的增加。由于积雪对地温的保温作用,积雪深度较浅时,冻土深度增加较明显,随着积雪深度的增加,冻土深度变化较小,积雪对冻土起到了保温的作用。对于高纬度地区站点,30cm左右为积雪的保温界限...

根据1961-2016年秦岭地区32个气象站点的气温、降水及积雪等相关数据,运用REOF、M-K检验和小波分析等方法,对秦岭地区冷季积雪日数的时空变化和影响因子进行分析。结果表明:秦岭地区冷季多年平均积雪日数表现为北坡比南坡积雪日数多。在全球气候变暖的背景下,海拔越高积雪日数减少的越多。秦岭冷季积雪日数呈现显著减少的趋势,5个区的积雪日数年代际变化特征显著,在20世纪末到21世纪初发生了由积雪日数偏多到偏少的突变。各区冷季积雪日数的周期变化主要集中在10～20a,秦岭南坡同时也显示了较为明显的4a左右的周期变化。西北太平洋海温阶段性增暖是导致秦岭冷季积雪日数减少的外强迫因素。秦岭地区冷季平均气温的显著增暖和冷季降水量的显著减少直接造成积雪日数的减少。秦岭冷季积雪日数减少的突变要比气温增暖的突变大约滞后4～7a。

利用羌塘国家级自然保护区边缘5个气象站1971-2017年逐月平均气温、平均最高气温、平均最低气温、降水量和逐年最大冻土深度等气象资料,以及卫星遥感资料,采用线性回归、相关系数等方法,分析了自然保护区气候（气温、降水等）、水体（湖泊、冰川）和植被等生态环境因子的变化。结果表明:近47年自然保护区年平均气温以0.46℃·（10a）-1的速率显著升高,明显高于同期全球和亚洲地表温度的升温率。四季平均气温升温率为0.37～0.55℃·（10a）-1,升幅在冬季最大、夏季最小。年降水量呈明显的增加趋势,增幅为11.0mm·（10a）-1,主要表现在春、夏两季。近43年（1975-2017年）色林错面积呈显著增加趋势,平均增长率为38.48km2·a-1。1973-2017年,普若岗日冰川面积整体上趋于减少,平均每年减少2.11km2;自然保护区年最大冻土深度变化率为-35.7cm·（10a）-1。1999-2013年保护区NDVI增幅达25....

为了掌握季节冻土冻结深度的变化对气候的响应,利用1961-2015年吉林省46个气象站的逐日平均气温、地表温度、积雪深度、冻土冻结深度等数据,采用线性倾向估计、突变分析等方法,研究了吉林省季节冻土冻结深度的时空演变规律及其与气温、积雪的关系。结果表明:吉林省季节冻土最大冻结深度呈由西向东逐渐减小的空间分布特征,绝大多数站最大冻结深度呈减小趋势。基本上在10月开始冻结,次年3月达到最深, 6月完全融化。西部冻土冻结深度变幅较大,其次是中部,东部最小。1961-2015年季节冻土最大冻结深度以-5.8 cm·（10a）-1的速率显著减小（P<0.01）。最大冻结深度基本上呈逐年代减小的趋势,从20世纪90年代开始,最大冻结深度明显减小。最大冻结深度在1987年发生了突变,突变后平均最大冻结深度比突变前平均最大冻结深度减小了22.2 cm。通过分析气温和积雪深度对冻结深度的影响,认为冻土冻结深度对气温变化较为敏感,绝大多数站最大冻结深度与平均气温呈负相关关系。在年际变化上,气温的上升是最大冻结深度减小的主要原因。在季节冻土稳定冻结期,积雪深度超过10 cm,保温作...

青藏公路多年冻土路段的阴阳坡现象会引发路基及下伏冻土地基热状况不对称分布,影响长期稳定性.为此,基于实测坡面温度数据,开展不同年平均气温和路基高度条件下冻土路基地温场分布及演化规律的模拟.结果表明,年平均气温-3℃下阴坡冻结指数约为阳坡的2倍,融化指数约为阳坡的0.83倍.路基修筑后,阴坡一侧路基下部人为上限均有一定抬升.此后,在气候变暖及沥青路面强烈吸热效应作用下,路基左右路肩下部人为上限不断下降,其中高填方路基人为上限下降速率相对较快.阴阳坡效应作用下,东西路基下部人为冻土上限呈左高右低的趋势,下伏土体温度同样为左高右低.高填方路基下伏冻土层地温分布的不对称较同期的普通填方路基显著.