积雪是对气候变化响应最敏感的自然要素之一，对地表的辐射平衡和水循环有着重要影响，全球积雪覆盖面积约为46×10～6 km2，且98%分布在北半球，由于积雪具有独特的辐射（高表面反照率）和热（低热传导率）特性，其变化对陆地和大气之间的能量平衡和水循环过程具有重要的影响，在全球变暖背景下，近几十年来北半球积雪覆盖面积减少趋势明显，尤其春季最明显，基于观测数据评估CMIP6模式数据对于积雪覆盖面积的模拟能力，应用多模式平均评估未来时期积雪覆盖度的变化情况。本文以美国国家海洋和大气管理局/美国国家气候数据中心（NOAA/NCDC）的积雪产品为参考数据，采用泰勒技巧评分、相对偏差等方法，对国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）发布的1982-2014年北半球春季积雪覆盖度（SCF）数据进行评估，并选取排名前三的模式的集合平均预估未来（2015-2099年）不同排放情景下SCF的时空变化特征。结果表明：历史时期（1982-2014年）从整体上看，积雪覆盖度呈现出高纬高，低纬低，青藏高原和亚洲东部等高海拔地区较同纬地区高的特点，北半球的积雪覆盖度呈减少趋势地区为68.37%...

基于第六次耦合模式比较计划（CMIP6）的模式模拟数据和欧洲宇航局GlobSnow卫星遥感雪水当量（Snow Water Equivalent, SWE）资料，评估了CMIP6耦合模式对1981～2014年欧亚大陆冬季SWE的模拟能力，并应用多模式集合平均结果预估了21世纪欧亚大陆SWE的变化情况。结果表明，CMIP6耦合模式对冬季欧亚大陆中高纬度SWE空间分布具有较好的再现能力，能模拟出欧亚大陆中高纬度SWE的主要分布特征；耦合模式对SWE变化趋势及经验正交函数主要模态特征的模拟能力存在较大差异，但多模式集合能提高模式对SWE变化趋势和主要时空变化特征的模拟能力；此外，多模式集合结果对欧亚大陆冬季SWE与降水、气温的关系也有较好的再现能力。预估结果表明，21世纪欧亚大陆东北大部分地区的SWE均要高于基准期（1995～2014年），而90°E以西的欧洲大陆SWE基本上呈现减少的特征；21世纪早期，4种不同排放情景下积雪变化的差异不大，但21世纪后期积雪变化的幅度差异较大，而且排放越高积雪变化的幅度越大，模式不确定性也越大；进一步的分析表明，欧亚大陆冬季未来积雪变化特征的空间分布与全球变...

利用极值Ⅰ型概率分布法计算了我国多年一遇的最大积雪深度和基本雪压分布。将计算所得的重现期为3a、5a、10a、20a的基本雪压作为积雪压垮设施农业温室大棚风险等级划分的阈值，以中央气象台智能网格降水量和降水相态预报数据产品为驱动，构建了我国农业温室大棚积雪压垮风险预估模型。对2020年2月华北黄淮较强雨雪过程和11月内蒙古及东北地区较强雨雪过程开展应用试验，通过压垮风险等级预估结果与实际灾情分布信息的对比，认为该模型预估效果较好，能在气象服务中发挥一定的参考作用。该风险预估模型未来需进一步考虑农业温室大棚等设施的地理分布、积雪密度影响因子和冬季大风致灾因子等，以提高模型的预估效果。

积雪深度的变化对地表水热平衡起着至关重要的作用。选用了国际耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）中目前情景比较齐全的五个全球气候模式，通过对比新疆地区1979—2014年积雪深度长时间序列数据集，评估了气候模式在新疆地区模拟积雪深度的模拟能力，接着预估了未来不同SSPs-RCPs情景下新疆地区在2021—2040年（近期）、2041—2060年（中期）、2081—2100年（末期）相对于基准期（1995—2014年）的积雪深度变化。气温和降水对积雪深度变化有着重要的影响，因此还分析了新疆地区到21世纪末期气温和降水的变化趋势。结果表明：订正后的气候模式模拟的积雪深度数据与观测数据的相关系数均达到0.8以上，其中1月至3月与观测数据的结果更为吻合。气候模式基本上能够反映积雪深度年内变化的基本特征，气候模式模拟的积雪深度空间分布和观测数据具有相似的特征。气温和降水在未来不同情景下均会波动上升，其中气温的增幅相对比较明显，达0.43℃·（10a）-1，而降水的增幅为0.63mm·（10a）-1，新疆未来的气候总体上呈现出变暖变湿的趋势。新疆地区的平均积雪深度在未来不同时...

为探究冻土与结构接触面次峰值冻结强度影响因素、影响规律及其预估方法,选取南京河西地铁施工区域典型粉细砂为试验土样,利用改进后的大型多功能冻土直剪仪,开展多影响因素条件下的冻结强度直剪试验研究。在对次峰值冻结强度定义和量化标准约定的基础上,研究发现极限峰值后剪应力陡降、峰后剪应力周期性变化、软化衰变等典型变化规律。将次峰值冻结强度与接触面温度、粗糙度、法向应力拟合后发现其分别呈反比例线性、二次抛物线、正比例线性关系。通过关系数据库管理软件数据挖掘,得出次峰值冻结强度关键影响因素及大小依次为接触面法向应力、粗糙度,而接触面温度为非关键影响因素。经多元非线性回归,构建了耦合接触面温度、法向应力及粗糙度三因素的次峰值冻结强度预估模型,可为人工冻土区或天然冻土区冻结加固设计、盾构法施工、地下结构物设计等提供冻结强度参数选取依据。

为了准确掌握沥青路面温度场的分布特点和变化规律,在季节性冻土地区观测某段道路实测温度两年多时间,分析全年路段的温度变化情况,以及夏季和冬季全天具体的实测温度;并在此基础上,结合气象资料,分析温度场差异的原因以及影响因素。对沥青路面温度场进行研究,采取回归分析的方法,引入气温、太阳辐射等因素,建立路表的预估模型。考虑道路不同深度处的温度,引入深度衰减因子;并考虑时间的影响,建立全年日平均温度模型。将实验数据与预估数据比较表明:该模型具有较好的精确性与实用性。

利用第五次耦合模式比较计划（CMIP5）多个模式的模拟结果,对比再分析资料和青藏高原（下称高原）冻土图,评估了模式对当前（1986-2005年）高原冻土的模拟能力。在此基础上应用多模式集合平均结果,预估了未来不同典型浓度路径（RCPs）情景下高原地表层多年冻土的可能变化。结果表明:CMIP5耦合模式对高原冻土有一定的模拟能力,采用SFI地面冻结指数模型计算的当前地表层多年冻土分布与高原冻土图有较好的吻合,1986-2005年高原地表层平均多年冻土面积为127.5×10～4km2;多模式集合预估结果显示,高原地表层多年冻土呈现区域性退化趋势,高原东部、南部及北部边缘地区冻土带退化较为明显,有从外围向西北部多年冻土区逐步退化的趋势,RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5情景下未来50年地表层多年冻土面积分别减少约23.9×10～4km2（20.8%）、33.5×10～4km2（27.7%）、25.6×10～4km2（21.1%）和43.5×10～4km2（35.3%...