全新世以来青藏高原多年冻土演化的模拟研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 吴吉春 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-11-25 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 吴青柏 |
| 关键词 | 全新世 青藏高原 多年冻土演化 多年冻土历史分布 多年冻土退化 |
| 其他题名 | Numerical simulation of permafrost evolution on Qinghai-Tibetan Plateau during the Holocene |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 中文摘要 | 传统的冻土历史研究方法——古气温推测和冻土遗迹判读，具有一定的局限性，促使数值模拟作为有益的补充手段而得到发展，本文正是以此为基础开展了高原全新世以来多年冻土响应气候变化的演变过程的研究。 本文首先简单回顾了高原第四纪气候变化和隆升过程研究，定性概括了全新世以前，在冰期与间冰期旋徊中耦合高原隆升的降温效应，高原多年冻土从无到有，从局部到大范围扩展、再到鼎盛时期几乎全面覆盖，随着气候波动，高原冻土几经生消的发育历史。考虑到气候波动历史的研究更为细致，而且可以忽略高原隆升的影响，因此选定全新世为冻土演化研究的时间范围。 其次，就计算过程而言，外界气温、地层含水量、地中热流是影响结果的控制因素，在现实中，另外一些局域因素也深刻地影响着多年冻土状态，为了能够合理地解释及校正计算结果，本文对这些因素影响冻土变化的敏感性进行了分析。 第三，计算工作的第一步，是建立全新世以来气温波动的时间序列，高原各地研究成果较丰富，但是各研究结果之间存在一定的差距，而且并没有直接的气温序列供利用。参考一致性比较好的高原东部三条代用资料时间序列，以及近2000年来比较详细的树轮资料，本文尝试性地建立了适合本文计算的气温波动时间序列。 最后，对计算结果和现代冻土状态进行了对比和校正，利用校正结果，进行了历史时期冻土分布制图。同时，考虑到多年冻土和高原环境之间的关系，本着试图恢复高原全新世古环境的意图，简单讨论了在多年冻土变化影响下的高原水文过程、地表植被的变化和演替。同时对未来100年的多年冻土状况做了对比性预测。 计算结果表明：全新世开始之初，由于新仙女木事件的强烈降温，多年冻土几乎占据了高原总面积的90％；随着全新世初期显著升温，多年冻土分布向高海拔退缩，多年冻土从此退出高原边缘地区的河谷以及柴达木盆地；后来，气候几经波动，但是降温时间普遍较短，虽然多年冻土分布范围有所扩张，但是并没有改变总体退化的趋势；接着进入全新世最突出的高温事件——大暖期（最适宜期），高原多年冻土大幅退缩，但是并没有完全消失，而是残存于昆仑山至唐古拉山之间的高山及高平原地段，多年冻土面积仅占高原总面积的32％左右；随后的新冰期降温，多年冻土又一次大幅扩张，面积比率达到63％左右；随之而来的全新世第二次暖事件使得多年冻土又一次退缩；进入最近2000年来，气候波动幅度不大，因此，期间多年冻土范围变化不大，延续至今。因为地层含水量的深度差异，现在高山地区和平原地区的多年冻土在全新世演化期间发生了分异，表现为厚度小的高含水量冻土层对外界低幅气温波动的响应不如高山地区厚度大、含水量小的冻土层敏感，也使得现在高平原河谷、盆地地区的冻土厚度一般较小，而高山地区却极大，多年冻土厚度随气温降低而增加的趋势在年平均气温-5℃地方发生转折。 对于高原而言，气候－冰川－植被－冻土－水文构成了一个整体的冰冻圈环境系统，冻土的变化受制于气候，又对水文、植被形成广泛的影响。定性讨论了多年冻土对水文循环的作用，指出多年冻土变化过程中对高原水资源具有“源”和“汇”的作用；简单回顾了高原全新世以来的植被演替，并与冻土变化进行了对照。 在人类活动强迫下，全球气候持续变暖，多年冻土将以何种程度退化，是人们普遍关心的重大问题。本文简单的以冻土退化的历史过程为参照，给出了未来百年内高原冻土的退化趋势预测，结果表明：多年冻土边缘地区的岛状冻土将消失，年平均地温高于-1℃的多年冻土出现融化夹层，低温多年冻土活动层加厚。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 130 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21633]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 吴吉春. 全新世以来青藏高原多年冻土演化的模拟研究[D]. 寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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