【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...
冻土是地层与大气通过地面长期热交换的产物，地面的热状态及其冻融过程既表征了大气和各种下垫面对其复杂的热影响，也决定了浅表层冻土热状态及其变化。本文利用黄河源头区51个监测点的地面温度计算了地面冻结和融化指数，分析了冻融过程，并探究了其分异规律。结果表明：（1）研究区年均地面温度变化介于-3.06～1.31°C，呈现极强的空间分异特征，区域上的分异主要受海拔、纬度、NDVI制约（P <0.001），垂直递减率约为0.7°C·（100 m）-1。NDVI越大即植被条件越好，夏季地面温度越低，冬季地面温度越高。（2）地面冻结指数为851.9～1906.6°C·d，平均1253.3°C·d，地面冻结指数与经纬度相关性较弱，地面完全冻结天数为54～219 d，平均137.1 d；地面融化指数为388.4～1727.2°C·d，平均1039.3°C·d，地面融化指数与海拔、NDVI、纬度、经度显著负相关，完全融化天数为61～156 d，平均128.8 d。（3）地面起始融化时间受地形和局地因素影响较大，发生于3月中旬到5月中旬，起始冻结时间的空间异质性小于起始融化时间，...
冻土是地层与大气通过地面长期热交换的产物，地面的热状态及其冻融过程既表征了大气和各种下垫面对其复杂的热影响，也决定了浅表层冻土热状态及其变化。本文利用黄河源头区51个监测点的地面温度计算了地面冻结和融化指数，分析了冻融过程，并探究了其分异规律。结果表明：（1）研究区年均地面温度变化介于-3.06～1.31°C，呈现极强的空间分异特征，区域上的分异主要受海拔、纬度、NDVI制约（P <0.001），垂直递减率约为0.7°C·（100 m）-1。NDVI越大即植被条件越好，夏季地面温度越低，冬季地面温度越高。（2）地面冻结指数为851.9～1906.6°C·d，平均1253.3°C·d，地面冻结指数与经纬度相关性较弱，地面完全冻结天数为54～219 d，平均137.1 d；地面融化指数为388.4～1727.2°C·d，平均1039.3°C·d，地面融化指数与海拔、NDVI、纬度、经度显著负相关，完全融化天数为61～156 d，平均128.8 d。（3）地面起始融化时间受地形和局地因素影响较大，发生于3月中旬到5月中旬，起始冻结时间的空间异质性小于起始融化时间，...
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...
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...
西藏高原是我国面积最大的高寒冻土区,研究土壤的冻融变化可为该区生态环境变化及评估提供依据。本文基于西藏高原气象站1978-2017年日均气温数据,计算了空气的冻结和融化指数并分析了其时空变化特征,探讨了主要的影响因子。分析结果表明:由34个气象站点代表的近40年西藏高原冻结指数范围在386.8～886.1℃·d,融化指数范围在1 960.3～2 521.5℃·d;冻结指数与融化指数都随时间波动变化,但趋势相反:其中冻结指数倾向率为-9.2℃·d·a-1,呈下降趋势;融化指数倾向率为11.1℃·d·a-1,呈上升趋势。冻融指数的变化趋势表明西藏高原具有暖化的特点。冻结指数均值的空间分布特征表现出自东南向西北递增的规律,而融化指数则在中南部和东部出现高值中心;西藏高原西北地区冻结指数下降速率较东南地区更快,融化指数则在西藏高原大部分区域内呈现快速上升的变化趋势。西藏高原冻融指数受经纬度、海拔和社会经济因素的综合影响,但海拔是影响冻融指数变化的主导因子。
西藏高原是我国面积最大的高寒冻土区,研究土壤的冻融变化可为该区生态环境变化及评估提供依据。本文基于西藏高原气象站1978-2017年日均气温数据,计算了空气的冻结和融化指数并分析了其时空变化特征,探讨了主要的影响因子。分析结果表明:由34个气象站点代表的近40年西藏高原冻结指数范围在386.8～886.1℃·d,融化指数范围在1 960.3～2 521.5℃·d;冻结指数与融化指数都随时间波动变化,但趋势相反:其中冻结指数倾向率为-9.2℃·d·a-1,呈下降趋势;融化指数倾向率为11.1℃·d·a-1,呈上升趋势。冻融指数的变化趋势表明西藏高原具有暖化的特点。冻结指数均值的空间分布特征表现出自东南向西北递增的规律,而融化指数则在中南部和东部出现高值中心;西藏高原西北地区冻结指数下降速率较东南地区更快,融化指数则在西藏高原大部分区域内呈现快速上升的变化趋势。西藏高原冻融指数受经纬度、海拔和社会经济因素的综合影响,但海拔是影响冻融指数变化的主导因子。
利用1961-2015年吉林省46个气象站的气象数据,采用气候诊断分析方法,研究了吉林省季节冻土区年冻融指数的时空变化特征及其与经度、纬度、海拔的关系。结果表明:吉林省冻结指数呈由北向南逐渐降低,融化指数由西向东逐渐降低的趋势分布。1961-2015年冻结指数呈显著下降趋势,AFI(空气冻结指数)和SFI(地表冻结指数)气候倾向率分别为-48.7℃·d·(10a)-1和-166.8℃·d·(10a)-1。融化指数显著上升,ATI(空气融化指数)和STI(地表融化指数)分别以57.0℃·d·(10a)-1和93.7℃·d·(10a)-1的气候倾向率显著上升。SFI、ATI和STI分别于2001年、1994年和1997年发生了突变。20世纪60、70年代冻结指数异常偏高,融化指数异常偏低。吉林省年冻融指数的变化趋势在未来整体上依然延续下去,即冻结指数为下降趋势,融化指数为上升趋势。冻结指数受纬度影响最大,随着纬度的升高而上升,融化指数受海拔影响最大,随着海拔的升高而显著下降。冻结指数气候倾向率随着海拔的升高而上升,融化指数气候倾向率随着纬度的升高而上升。
对青藏铁路高路堤下多年冻土热状态监测结果进行分析研究。选取北麓河试验段3个不同高度(3.0,4.2,5.0m)的路基监测断面,对其多年冻土的地温特性进行研究。结果显示,稍高路堤的修筑有助于多年冻土上限的抬升,在经过2个冻融循环以后,试验路基下多年冻土上限抬升了0.3～0.7m,说明高路堤对多年冻土的保护起到积极作用。但是路堤的高度也不是越高越好,过高的路堤反而会造成工程效果下降,因此需要选择合理的路基高度。从分析结果也可以看出,高路堤的修筑也存在着潜在的不利方面。由于高路基的表面年平均气温要高于天然地表,路基表面的融化期较天然地表长而冻结期较天然地表短,同时路基表面的地温在融化期较天然地表高而在冻结期则与天然地表基本相当,造成路基表面融化指数大于天然地表而冻结指数要小于天然地表。高路基的另一个不利因素是路基填土在阻止暖季热量向下传导的同时也阻碍了寒季冷量向多年冻土的补给,导致多年冻土上限的抬升主要靠下部冻土的冷量消耗来维持。监测结果显示,高路基铺设后,上限以下多年冻土有明显的升温。这些将为路基的长期稳定性带来潜在的不利影响。通过对原天然地表下冻土温度变化过程的分析,得出路基对下伏冻土温...