青藏高原沙漠化所产生的风沙堆积作为一种重要局地因素,其对下伏多年冻土的具体影响目前尚未清楚。通过数值方式,模拟了红梁河沙害严重地区高温退化型多年冻土在13种厚度的干湿风积沙覆盖下10年内的变化情况。结果表明:在土体浅层,沙层越厚,地温较差越小,且干沙下地温较差变化幅度明显大于湿沙;干沙越厚,最大季节融深越小,湿沙则对最大季节融深影响微弱;积沙无论干湿,沙层越厚,冷暖季年热循环量均越小,且干沙下年热循环量变化幅度明显大于湿沙。因此,风积沙对其下伏多年冻土退化有不同程度减缓,沙层越厚,减缓作用越强,且干沙减缓多年冻土退化的能力明显强于湿沙。
随着我国高寒区沙漠化问题的日益严重,由此产生的地表风沙堆积对多年冻土影响的范围和强度越来越大,但目前风沙堆积对多年冻土温度的影响过程及机理仍不明确,特别是缺少室内模型试验方面的研究.通过室内试验模拟了不同厚度的积沙对多年冻土温度的影响.结果表明:除试验箱气温为正负温过渡阶段外,当试验箱气温为负温时期,积沙冻土的中上层温度比无积沙冻土高,且沙层越厚温度越高,但均为负温,整个土层仍对应冻结状态;当试验箱气温为正温时期,积沙冻土的中上层温度比无积沙冻土低,且沙层越厚温度越低,而正温阶段对应冻土融化时期,积沙的降温作用可延缓冻土的融化.在3个冻融循环周期内,积沙冻土的底面平均温度均比无积沙冻土低,且沙层越厚,冻土底面温度波幅越小.
受全球气候变化和人类活动影响,青藏高原上的土地沙漠化正呈现加速发展态势。沙漠化产生的风沙堆积势必改变地表辐射和能量平衡状况,对较为敏感和脆弱的多年冻土环境造成影响,并可能影响青藏铁路路基的稳定性。因此,研究积沙对多年冻土的影响对于高原沙害防治、多年冻土保护和道路工程建设都具有重要的理论及现实意义。目前,前人已在青藏高原地表能量平衡研究方面取得了一些成果,并开始关注积沙对冻土温度影响问题。然而,由于已有观测资料的连续性、同步性和可比性等局限,对积沙地表辐射和能量平衡方面的研究还比较薄弱,积沙对冻土温度过程影响的研究结果尚不一致,而积沙对路基影响的问题也亟待开展研究。为此,本文提出了加强定位观测、开展室内低温实验以及数值模拟等建议,以期对今后的深入研究起到抛砖引玉作用。