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| 1 | 多年冻土区活动层冻融状况及土壤水分运移特征显示文摘利用位于典型多年冻土区的唐古拉综合观测场2007年9月1日—2008年9月1日实测活动层剖面土壤温度和水分数据,对多年冻土区活动层的冻结融化规律进行研究;同时,对冻融过程中的活动层土壤液态水含量的变化特征进行分析,探讨了活动层内部土壤水分分布特征及其运移特点对活动层冻结融化过程的影响.结果表明:活动层融化过程从表层开始向下层土壤发展,冻结过程则会出现双向冻结现象.一个完整的年冻融循环中活动层冻结过程耗时要远远小于融化过程.活动层土壤经过一个冻融循环,土壤水分整体呈现下移的趋势,土壤水分逐步运移至多年冻土上限附近积累.同时,土壤水分含量和运移特征会对活动层冻融过程产生显著的影响. | 焦永亮 李韧 赵林 吴通华 肖瑶 胡国杰 乔永平 | 2014 | 冰川冻土2014，36，2： | 71 |
| 2 | 蒙古高原中部草地土壤冻融过程及土壤含水量分布显示文摘利用土壤剖面的温度、湿度观测数据,结合气象资料初步分析了蒙古高原中部典型针茅草原在季节转变过程中(2003~2004年)的土壤冻融过程和土壤含水量分布动态。研究表明,0~150cm深度范围的土壤完全冻结天数为154~160d。冻融日循环主要发生在表层0~5cm。0~30cm土层的土壤含水量变化剧烈,与地温有较好的一致性。0~10cm深度土壤含水量高于其他土层。随着深度的增加,土壤含水量季节波动性变小。冻结过程有利于保持土壤水分,有利于春季草地植被返青。 | 刘帅 于贵瑞 浅沼顺 杉田伦明 张雷明 赵风华 胡中民 李胜功 | 2009 | 土壤学报2009，46，1： | 50 |
| 3 | Permafrost changes and engineering stability in Qinghai-Xizang Plateau显示文摘Climate change and engineering activities are the leading causes of permafrost temperature increase,active layer thickening,and ground-ice thaw,which trigger changes in the engineering stability of embankments.Based on the important research advances on permafrost changes and frozen soil engineering in Qinghai-Xizang Plateau,the changes in permafrost temperature and active layer thickness,their relationships with climate factors,the response process of engineering activities on permafrost,dynamic change of engineering stability of Qinghai-Xizang Railway,and the cooling mechanism and process of crushed-rock layers are discussed using the monitoring data of permafrost and embankment deformation.Finally,solutions to the key scientific problems of frozen soil engineering under climate change are proposed. | WU QingBai NIU FuJun | 2013 | Chinese Science Bulletin2013，58，10： | 43 |
| 4 | 冻融对土壤氮素转化和N_2O排放的影响研究进展显示文摘在中、高纬度及高海拔地区,土壤冻融现象常有发生。冻融作用通过影响土壤理化性质和生物学性状进而影响土壤氮素转化过程及N2O的产生和释放,但迄今关于冻融对土壤氮素转化过程影响的研究结果还不尽一致,正效应或负效应均存在,土壤冻融期间N2O排放对全年N2O排放总量的贡献程度也存在着较大差异。本文重点论述了土壤冻结或冻融循环过程对土壤氮矿化、固持、硝化和反硝化等主要氮素转化过程的影响机制,同时分析了可引起冻融期间N2O排放强度变化的四种可能机理(禁锢-释放、环境-底物诱导、N2O还原酶抑制和化学反硝化增强)。指出在全球变暖背景下研究土壤冻融格局改变影响土壤氮素转化过程及N2O排放的必要性,并简要提出了若干理论问题及研究方向。 | 蔡延江 王小丹 丁维新 鄢燕 鲁旭阳 杜子银 | 2013 | 土壤学报2013，50，5： | 49 |
| 5 | 青藏高原多年冻土区土壤冻融过程对地表能量通量的影响研究显示文摘利用国家重大科学研究计划项目'青藏高原沙漠化对全球变化的响应'北麓河站2014-2015年陆面过程观测资料,根据5 cm土壤日最高和最低温度将冻土分为融化过程、完全融化、冻结过程和完全冻结四个阶段,分析了地表感热通量Hs、潜热通量LE、地表土壤热通量G_0和波文比在不同冻融阶段的季节和日变化特征,并探讨了土壤冻融过程对地表能量及其分配的影响。结果表明,波文比和G_0的季节变化受土壤冻融阶段转变的影响显著,其中土壤完全融化使波文比减小,G_0变为正值;土壤冻结使波文比增大,G_0变为负值。冻结过程对Hs和LE变化趋势的影响不明显,但是使波文比显著增大;融化过程使Hs停止增长并出现减小趋势,使LE增大,从而使波文比显著减小。Hs的日变化在不同冻融阶段差异较小。LE的日变化主要与浅层土壤含水量的大小和日变化有关,其中完全融化和完全冻结阶段土壤含水量的日变化较小,土壤含水量越大,LE越大;在融化过程和冻结过程阶段,土壤含水量的日变化较大,且与R_(net)的日变化相反,限制了LE的增长。在冻结过程阶段,受冻融过程的影响,G_0的日变化小于其他阶段。 | 葛骏 余晔 李振朝 解晋 刘川 昝蓓蕾 | 2016 | 高原气象2016，35，3： | 39 |
| 6 | Effects of Freeze–thaw Cycles on Soil Mechanical and Physical Properties in the Qinghai–Tibet Plateau显示文摘Extreme freeze-thaw action occurs on the Qinghai-Tibet Plateau due to its unique climate resulting from high elevation and cold temperature.This action causes damage to the surface soil structure, as soil erosion in the Qinghai-Tibet Plateau is dominated by freeze-thaw erosion.In this research,freezing–thawing process of the soil samples collected from the Qinghai–Tibet Plateau was carried out by laboratory experiments to determinate the volume variation of soil as well as physical and mechanical properties, such as porosity, granularity and uniaxial compressive strength, after the soil experiences various freeze–thaw cycles.Results show that cohesion and uniaxial compressive strength decreased as the volume and porosity of the soil increased after experiencing various freeze–thaw cycles, especially in the first six freeze–thaw cycles.Consequently, the physical and mechanical properties of the soil were altered.However, granularity and internal friction angle did not vary significantly with an increase in the freeze–thaw cycle.The structural damage among soil particles due to frozen water expansion was the major cause of changes in soil mechanical behavior in the Qinghai–Tibet Plateau. | XIE Sheng-bo QU Jian-jun LAI Yuan-ming ZHOU Zhi-wei XU Xiang-tian | 2015 | Journal of Mountain Science2015，12，4： | 31 |
| 7 | 藏北高原D105点土壤冻融状况与温湿特征分析显示文摘利用CAMP/Tibet在藏北高原D105点所观测的2002年1月1日—2005年12月31日土壤温度、含水量资料,分析了该点的土壤温、湿度变化及其冻融特征.结果表明:D105点40cm深度以上土壤温度日变化明显,随着深度增加,土壤温度日变化相位明显滞后.各层土壤温度月最高值出现在8—9月,月最低值都出现在1—2月;年际气候的差异至少可以反映到185cm深处的土壤.土壤冻结和消融都是由表层开始,土壤随深度增加冻结快,消融则慢.冻结期间,土壤温度分布上部低,下部高;消融期间,则分布相反.60cm深度以上的土壤含水量在消融期有显著的波动,表明60cm深度以上的土壤与大气之间的水热交换比较频繁.土壤温度的日变化和平均温度对土壤的冻融过程有较大的影响;土壤含水量的多少会极大的影响土壤的冻融过程、土壤热量的分布状况以及地表能量的分配.因此水(湿度)热(温度)相互耦合影响着土壤的冻融过程. | 王学佳 杨梅学 万国宁 | 2012 | 冰川冻土2012，34，1： | 30 |
| 8 | SHAW模式对青藏高原中部季节冻土区土壤温、湿度的模拟显示文摘利用水热耦合模式(Si multaneous Heat and Water,SHAW)及'全球协调加强观测计划之亚澳季风青藏高原试验(CAMP/Tibet)'中那曲地区BJ站2002年8月1日—2003年8月31日的观测资料,对青藏高原中部季节冻土区的土壤温湿特征进行了单点模拟研究。SHAW模式能较好地模拟BJ站不同深度土壤温度,模拟值与观测值的相关系数在0.97以上,平均偏差在1℃以内。随着土壤深度增加,土壤温度的模拟效果变好,100 cm以下土壤温度的观测值和模拟值基本吻合。由于净辐射和土壤热通量在冬、春季的模拟值较观测值略偏大,使得模拟的土壤温度在冬、春季也略微偏大。就模拟结果而言,60 cm以上土壤温度对降雪是比较敏感的。模拟的土壤湿度基本上能够再现土壤未冻水含量随时间的实际变化趋势,除4 cm土壤层外,其他层的模拟值与观测值差异较大。由于影响土壤湿度的因素较多及其本身具有较复杂的相态变化,陆面模式中对其进行合理的参数化仍是难点之一。 | 郭东林 杨梅学 | 2010 | 高原气象2010，29，6： | 28 |
| 9 | 青藏高原中部BJ站土壤湿度不同时间尺度的变化显示文摘青藏高原土壤湿度的时空变化在高原能水循环中起着重要作用。利用GAME-Tibet期间观测的青藏高原中部BJ站2001年1月1日~2005年12月31日00:00~230:0逐时高分辨率土壤湿度资料,分析了4~210 cm深度土壤湿度的日、季节和年际等不同时间尺度的变化特征。结果表明:(1)4 cm深度土壤湿度日变化显著2,0~210 cm深度土壤湿度日变化微弱;土壤湿度日振幅随土壤深度的增加逐渐衰减,但在210 cm深度又出现增加的趋势;4 cm、20 cm、60 cm、100 cm1、60 cm和210cm深度土壤湿度的平均日振幅分别为0.97%、0.22%、0.03%、0.01%、0.01%和0.03%。(2)根据土壤湿度在时间尺度和垂直剖面上的变化特征,将土壤湿度年内的变化过程划分为积累期(3~8月)、衰减期(8~12月)和相对稳定期(12~3月)3个阶段。(3)2001~2005年,BJ站4 cm、20 cm、60 cm、100 cm和160 cm深度土壤湿度8月的平均值表现为线性增加的趋势,210 cm深度土壤湿度8月的平均值则呈现出线性减小的趋势;湿季,土壤湿度显著地受到降水的影响,干季,土壤湿度主要受土壤温度的影响。 | 万国宁 杨梅学 王学佳 陈晓磊 | 2012 | 土壤通报2012，43，2： | 25 |
| 10 | 青藏铁路沙害及其防治研究进展显示文摘青藏铁路是中国乃至世界上海拔最高、穿越沙漠冻土的高原铁路。建成以来风沙危害日趋严重,成为危及铁路安全运营的一大隐患,因此,沿线的风沙防治一直备受关注。由于青藏高原风力强劲,沙物质丰富加上人类活动的影响,铁路沙害呈现出分布相对集中,冻融与风力、水力复合侵蚀,不断发展并持续累积,风沙活动稳定性差等特点。沙害分为路基风蚀、道床积沙、磨蚀等类型。累计有轻度、中度、严重沙害路段440km,主要分布在锡铁山、伏沙梁、红梁河、秀水河北麓河、沱沱河、通天河、扎加藏布、错那湖等8个路段。目前铁路沙害防治以机械措施为主,在设置初期有一定的防沙效果,但随着时间的推移,最终会被积沙埋没而失效。因此,青藏铁路防沙应以生物措施(恢复植被)为主,机械措施为辅。 | 谢胜波 屈建军 刘冰 徐湘田 | 2014 | 中国沙漠2014，34，1： | 20 |
| 11 | 东亚夏季风建立前青藏高原地气温差变化特征显示文摘利用青藏高原地区112个站1980~2001年和部分站点1960~2000年的气温、地温资料,采用经验正交EOF和旋转经验正交REOF等方法,对东亚夏季风爆发前青藏高原地气温差的变化特征进行分析,并对其与东亚夏季风之间的联系进行了分析。结果表明,青藏高原地气温差一般超前气温、地温1个月达到全年最大值,比中国中东部同纬度地区的地气温差达到最大值超前2个月。随着高原由春季向夏季的过渡(3~6月),高原地气温差年际变化的异常敏感区逐渐由3月中部的河谷地带移动到高原的东南部地区。高原地表积雪的融雪过程和冻土的融冻过程对东亚夏季风建立前期高原4、5月份地气温差具有重要影响。高原地区的地气温差在4、5份的呈现出不同的变化趋势。4月份,由于积雪的反照率引起的辐射冷却作用,地气温差在1960年代到1970年代中期呈显著减小趋,之后呈增大的趋势。1960年代到1990年代5月的地气温差更多地反映出非绝热加热的作用,高原地气温差呈减小趋势。 | 王澄海 崔洋 | 2011 | 气候与环境研究2011，16，5： | 19 |
| 12 | Simulated change in the near-surface soil freeze/thaw cycle on the Tibetan Plateau from 1981 to 2010显示文摘The near-surface freeze/thaw cycle in cold regions plays a major role in the surface energy budget,hydrological activity,and terrestrial ecosystems.In this study,the Community Land Model,Version 4 and a suite of high-resolution atmospheric data were used to investigate the changes in the near-surface soil freeze/thaw cycle in response to the warming on the Tibetan Plateau from1981 to 2010.The in situ observations-based validation showed that,considering the cause of scale mismatch in the comparison,the simulated soil temperature,freeze start and end dates,and freeze duration at the near-surface were reasonable.In response to the warming of the Tibetan Plateau at a rate of approximately 0.44°C decade-1,the freeze start-date became delayed at an area-mean rate of1.7 days decade-1,while the freeze end-date became advanced at an area-mean rate of 4.7 days decade-1.The delaying of the freeze start-date,which was combined with the advancing of the freeze end-date,resulted in a statistically significant shortening trend with respect to the freeze duration,at an area-mean rate of 6.4 days decade-1.Such changes would strongly affect the surface energy flux,hydrological processes,and vegetation dynamics.We also found that the rate of freeze-duration shortening at the near-surface soil layer was approximately 3.0 days decade-1lower than that at a depth of 1 m.This implied that the changes in soil freeze/thaw cycles at the near surface cannot be assumed to reflect the situation in deeper soil layers.The significant correlations between freeze duration and air temperature indicated that the shortening of the near-surface freeze duration was caused by the rise in air temperature,which occurred especially in spring,followed by autumn.These results can be used to reveal the laws governing the response of the near-surface freeze/thaw cycle to climate change and indicate related changes in permafrost. | Donglin Guo Huijun Wang | 2014 | Chinese Science Bulletin2014，59，20： | 19 |
| 13 | 柴达木盆地土壤温湿度变化特征及相关关系分析显示文摘通过对2010年7月至2011年6月一个年周期的土壤温湿度资料进行分析,得出柴达木盆地四个采样点的土壤温湿度的变化特征及相互关系,并初步探讨变化原因。结果表明:四采样点(格尔木、诺木洪、德令哈和大柴旦)土壤温度变化具有相似性,浅层土壤(10,30cm)温湿度的日变化剧烈,深层(50,70,90cm)变化相对平稳;四样点土壤温度在观测年内呈近似正弦曲线,在8月份达到年最高值,1月份达到年最低值。在2月至3月之间不同深度土壤温度基本相同;土壤湿度存在积累期和衰减期日循环变化,土壤水分每日收支状况基本保持动态平衡;不同采样点土壤湿度季节变化趋势基本一致但也存在着各自特殊性,季节振幅:大柴旦>德令哈>诺木洪,极值月份出现的时间略有差异。土壤温度与湿度之间相互影响,存在明显的相关关系。 | 韩璐 陈辉 陈同同 付阳阳 李阳 | 2016 | 水土保持研究2016，23，6： | 16 |
| 14 | 念青唐古拉山北麓草甸海拔分布上限土壤温湿度的季节变化显示文摘本研究基于西藏念青唐古拉山北麓高山嵩草草甸海拔分布上限(5125m)地下10cm和30cm土壤温度和水分连续3年(2008-2010年)的监测数据,分析了草甸海拔分布上限土壤温度和未冻水含量的季节动态特征。结果表明:1)土壤在4月中下旬解冻,10月中下旬冻结;6-8月份土壤温度日振幅最大,10cm和30cm分别为3.8oC和1.4oC;2)土壤未冻水含量回升(下降)在解冻(冻结)开始后,5-10月份未冻水含量较高,其中10cm和30cm分别为2%~6%和15%~20%;3)基于10cm土壤温度推算的本地区高山嵩草草甸海拔分布上限的生长季在6月初至8月末或9月初,持续时间为80-87天,生长季平均土壤温度和含水量分别为6.78±0.73oC和4.14±0.91%,生长季期间日最低温度集中在3~7oC之间(占90%以上天数);4)与较低海拔处(4980m)相比,高山嵩草草甸海拔分布上限处10cm土壤温度和未冻水含量均明显偏低,生长季8月份出现日最低温<5oC的天数也明显增加。 | 俞洁辉 刘新圣 罗天祥 张林 | 2012 | 地理学报2012，67，9： | 15 |
| 15 | 基于CLM模式的青藏高原土壤冻融过程陆面特征研究显示文摘使用位于青藏高原东部若尔盖站的观测数据驱动CLM3.5模式,设计一组去除模式中冻融过程的'退化试验',进行为期一年的模拟研究。通过对比原试验与敏感性试验模拟结果,初步分析冻融过程在土壤温度变化、各能量通量分配中的作用,得到以下结论:(1)冻融过程是土壤温度变化的'缓冲器',冻结过程向周围环境释放能量减缓了土壤降温的速率,使土壤温度不至降得太低,而消融过程从周围环境吸收能量减缓了土壤升温的速率,使土壤温度不至升高太多;(2)冻融过程改变了地表辐射通量,土壤冻结改变了地表反照率,改变了向上短波辐射,且由于冻结过程减缓了地表温度的下降,改变了地表向上长波辐射,进而改变了净辐射通量;(3)冻融过程显著地改变了陆面能量的分配,通过相变能量的释放和吸收增大了地气间能量的传输,显著地增大了地表土壤热通量,且通过改变地表温度和地表蒸发,改变了感热及潜热通量。在冻结过程及完全冻结阶段,感热及潜热通量均增大,但在消融过程阶段,感热及潜热通量均减小。冻融过程对土壤热通量及感热通量的影响在冻结过程及完全冻结阶段更为显著,而对潜热的影响则是在消融过程阶段更为显著。 | 陈渤黎 罗斯琼 吕世华 方雪薇 常燕 | 2017 | 冰川冻土2017，39，4： | 15 |
| 16 | 基于水热变化的青藏高原土壤冻融过程研究进展显示文摘青藏高原近地层土壤冻融过程是高原地表最显著的陆面特征之一,也是判断冻土发育、存在以及反映气候变化的重要指标。近地层土壤昼夜、季节性的冻结、融化会导致青藏高原陆—气间能水平衡的变化甚至异常,从而显著影响高原地表水文过程、生态环境、碳氮循环以及高原及其周边区域的天气和气候系统。论文从观测、模拟以及对气候的影响3个角度来探讨1990年以来青藏高原土壤冻融过程的最新研究进展。结果表明:①在一个完整的年冻融循环过程中,近地表各层土壤大体都经历了夏季融化期、春秋季融化—冻结期、冬季冻结期4个阶段。受局地因素的影响,不同站点的冻结或消融起止时间、速率、类型均有差异。②多年冻土区和季节冻土区的日冻融循环过程差异较大,主要体现在日冻融循环持续时间上。③不同陆面模式都可以很好地抓住冻融过程中物理量的时空变化,但都需要针对高原陆面过程的特点进行参数化改进。④规避不稳定的迭代计算并根据热力学平衡方程确定冻融临界温度可以改进不合理的冻融参数化方案。基于已有研究回顾,发现增加高质量的观测站,利用卫星遥感等多种手段来反演高原土壤冻融过程以及加强陆面模式与区域气候模式和全球气候模式的耦合,并立足于高原冻融过程的特点发展相适应的参数化方案以及模拟结构的调整,能够有助于高原冻融过程的模拟。 | 陈瑞 杨梅学 万国宁 王学佳 | 2020 | 地理科学进展2020，39，11： | 14 |
| 17 | Improving CLM4.5 Simulations of Land–Atmosphere Exchange during Freeze–Thaw Processes on the Tibetan Plateau显示文摘Soil is heterogeneous and has different thermal and hydraulic properties, causing varied behavior in heat and moisture transport. Therefore, soil has an important effect on land–atmosphere interactions. In this study, an improved soil parameterization scheme that considers gravel and organic matter in the soil was introduced into CLM4.5(Community Land Model). By using data from the Zoige and Madoi sites on the Tibetan Plateau, the ability of the model to simultaneously simulate the duration of freeze–thaw periods, soil temperature, soil moisture, and surface energy during freeze–thaw processes, was validated. The results indicated that:(1) the new parameterization performed better in simulating the duration of the frozen, thawing, unfrozen, and freezing periods;(2) with the new scheme, the soil thermal conductivity values were decreased;(3) the new parameterization improved soil temperature simulation and effectively decreased cold biases;(4) the new parameterization scheme effectively decreased the dry biases of soil liquid water content during the freezing, completely frozen, and thawing periods, but increased the wet biases during the completely thawed period; and(5) the net radiation, latent heat flux, and soil surface heat flux of the Zoige and Madoi sites were much improved by the new organic matter and thermal conductivity parameterization. | Siqiong LUO Xuewei FANG Shihua LYU Yu ZHANG Boli CHEN | 2017 | Journal of Meteorological Research2017，31，5： | 13 |
| 18 | 藏北高寒草地土壤冻融过程水热变化特征显示文摘为深入认知藏北高寒草地土壤冻融循环过程,依托申扎高寒草原与湿地生态系统观测试验站,开展了高寒草地土壤剖面水热变化过程监测,基于2015–2016年数据,对藏北高寒草地冻融循环过程中温度、含水率变化特征进行了分析,并探讨了冻融过程与气温、降水的关系。结果表明,土壤剖面各土层温度和含水率均呈准周期性变化,且变化幅度随深度增加而降低;11月初至次年4月底是藏北高寒草地土壤的冻结期,可分为初冻期(11月)、稳定冻结期(12月至2月上旬)、消融前期(2月中旬至3月下旬)和消融后期(3月下旬至4月中旬)4个阶段;观测期土壤冻结的最大深度在160 cm左右;冻结深度上下限和积温呈现出显著的相关关系,含水率和温度变化相互影响,水分在土壤热量传递时有着重要作用。研究结果可为进一步理解冻融水热耦合作用及生态系统对冻融的响应提供理论支持。 | 冉洪伍 范继辉 黄菁 | 2019 | 草业科学2019，36，4： | 11 |
| 19 | 青藏高原中部季节冻土区地表能量通量的模拟分析显示文摘利用'全球协调加强观测计划之亚澳季风青藏高原试验(CAMP/Tibet)'中那曲地区BJ站2002年8月1日—2003年8月31日的观测资料作为水热耦合模式(Simultaneous Heat and Water,SHAW)的强迫场,对青藏高原中部季节冻土区地表能量通量特征进行了单点模拟研究。通过对实测值与模拟结果的对比分析,发现SHAW模式能较成功地模拟该地区地表能量通量特征,短波净辐射和长波净辐射的模拟值与观测值吻合较好,净辐射和土壤热通量在夏半年的模拟值与观测值也吻合,但相对夏、秋季而言,它们在冬、春季的模拟值较观测值略偏大。模拟的感热和潜热通量的季节变化比较合理,由模拟的感热和潜热通量计算的Bowen比能较好地解释不同季节太阳辐射的能量转化。 | 郭东林 杨梅学 李敏 屈鹏 | 2009 | 高原气象2009，28，5： | 10 |
| 20 | 青藏高原冻融风蚀形成机理的实验研究显示文摘青藏高原独特的高寒环境,冻融作用强烈,在干旱多风的气候条件下,容易产生风蚀,导致沙漠化的出现。冻融风蚀作为冻融侵蚀的一种主要形式,在青藏高原表现得尤为突出。为此,对青藏高原采集的土样进行了冻融风蚀模拟实验。结果表明,风蚀强度随着冻融循环次数的增多、冻融过程中含水量以及冻融温差的增大而增强,因此,在水分参与条件下,反复、剧烈的冻融作用所引起的土体结构的破坏是青藏高原冻融风蚀产生的主要原因,而挟沙风又是其主要动力。 | 谢胜波 屈建军 韩庆杰 | 2012 | 水土保持通报2012，32，2： | 10 |
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