與北半球其他地區(qū)的多年凍土研究相比，我國對青藏高原多年凍土的研究主要集中在交通線附近，青藏高原腹地的監(jiān)測空白區(qū)較大，空白時間段較長。由于青藏高原的自然地理條件、氣候特征、地表特征和水熱條件與高緯度地區(qū)有很大的差異，使得在其他多年凍土區(qū)總結(jié)的多年凍土分布特征與規(guī)律常常不適用于青藏高原，青藏高原凍土區(qū)的水熱過程的機理和機制方面仍然有很多方面不夠清楚。如青藏高原的積雪厚度普遍較環(huán)北極地區(qū)薄，不同厚度的積雪在不同的季節(jié)對多年凍土的影響仍然沒有定論，青藏高原不同類型的植被覆蓋與多年凍土的溫度和水分條件存在怎樣的關(guān)聯(lián)性等。本書系統(tǒng)總結(jié)了青藏高原多年凍土與氣候、環(huán)境等相互作用的最新研究成果和進展，為中國冰凍圈科學研究尤其是青藏高原多年凍土研究提供參考。
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目錄
總序一
總序二
前言
第1章 緒論 1
1.1 多年凍土研究的進展與趨勢 3
1.1.1 多年凍土空間分布與特征調(diào)查和研究 3
1.1.2 多年凍土基本信息的獲取方法 4
1.1.3 多年凍土水熱過程及模擬 6
1.2 青藏高原多年凍土研究歷史及面臨的挑戰(zhàn) 7
1.2.1 青藏高原多年凍土研究歷史 7
1.2.2 青藏高原多年凍土研究存在的主要問題 9
1.3 本書的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容 12
第2章 研究區(qū)域與方法 14
2.1 青藏高原多年凍土區(qū)的地質(zhì)背景及氣候、地理特征 14
2.1.1 青藏高原的地質(zhì)背景 14
2.1.2 青藏高原的氣候特征 16
2.1.3 植被特征 19
2.1.4 土壤特征 22
2.2 野外調(diào)查及數(shù)據(jù) 25
2.2.1 調(diào)查區(qū)概況 25
2.2.2 植被調(diào)查數(shù)據(jù) 29
2.2.3 土壤剖面數(shù)據(jù) 35
2.2.4 多年凍土垂直地層剖面數(shù)據(jù) 38
2.2.5 多年凍土下限物探調(diào)查數(shù)據(jù) 43
2.2.6 活動層厚度物探調(diào)查數(shù)據(jù) 50
2.3 監(jiān)測網(wǎng)絡及監(jiān)測數(shù)據(jù) 59
2.3.1 青藏高原多年凍土監(jiān)測網(wǎng)絡概述 59
2.3.2 綜合氣象監(jiān)測 61
2.3.3 活動層水熱變化監(jiān)測 63
2.3.4 多年凍土溫度監(jiān)測 64
2.4 遙感及空間數(shù)據(jù) 65
2.4.1 基礎空間數(shù)據(jù) 66
2.4.2 遙感產(chǎn)品及再分析資料 68
2.4.3 空間數(shù)據(jù)適用性評價 71
第3章 多年凍土分布 76
3.1 典型調(diào)查區(qū)多年凍土發(fā)育特征及分布 76
3.1.1 溫泉調(diào)查區(qū) 76
3.1.2 改則調(diào)查區(qū) 78
3.1.3 西昆侖調(diào)查區(qū) 80
3.1.4 阿爾金調(diào)查區(qū) 83
3.1.5 西大灘調(diào)查區(qū) 84
3.1.6 祁連山大通河源區(qū) 85
3.1.7 祁連山疏勒河上游區(qū) 86
3.2 青藏高原主要道路沿線多年凍土發(fā)育特征及分布 88
3.2.1 青藏公路沿線 88
3.2.2 214 國道沿線 90
3.2.3 308 省道沿線 93
3.2.4 219 國道沿線 96
3.3 高原多年凍土分布與制圖 99
3.3.1 青藏高原多年凍土制圖研究綜述 99
3.3.2 青藏高原多年凍土分布及驗證 102
3.3.3 多年凍土溫度分布 106
3.4 小結(jié) 108
第4章 多年凍土區(qū)地表水熱過程特征 109
4.1 地表能量平衡過程 109
4.1.1 地表能量收支過程的監(jiān)測計算 109
4.1.2 地表能量閉合率 111
4.1.3 地表能量通量的季節(jié)變化 112
4.1.4 多年凍土區(qū)與季節(jié)凍土區(qū)地表能量平衡過程對比 113
4.1.5 多年凍土區(qū)晴天日地表能量通量變化 114
4.2 多年凍土區(qū)地表參數(shù)與活動層水熱參數(shù) 116
4.2.1 多年凍土區(qū)地表參數(shù)特征 116
4.2.2 活動層熱力學參數(shù)及其參數(shù)化 122
4.2.3 地表積雪特征及參數(shù)化方案 127
4.3 多年凍土區(qū)陸面過程的模擬研究 131
4.3.1 陸面過程模型在高原多年凍土區(qū)的改進 131
4.3.2 基于CoupleModel 在高原多年凍土區(qū)的水熱過程模擬 137
4.4 多年凍土區(qū)地表能量通量的空間分異規(guī)律 144
4.5 小結(jié) 149
第5章 活動層的水熱特征 150
5.1 活動層凍融過程中的溫度變化規(guī)律 150
5.1.1 凍融過程中的溫度變化特征 150
5.1.2 活動層的凍融過程 157
5.2 活動層凍融過程土壤水分變化規(guī)律 161
5.2.1 凍融過程中活動層的未凍水含量變化 162
5.2.2 凍融過程中活動層的水分遷移 164
5.3 活動層凍融過程中水熱耦合變化規(guī)律 166
5.3.1 土壤水分垂直運動對活動層熱狀況的影響 166
5.3.2 凍融過程中水熱耦合運移特征 172
5.3.3 活動層內(nèi)部的相變 174
5.4 活動層厚度的空間分布 178
5.4.1 活動層厚度的空間分布 178
5.4.2 活動層的影響因子 181
5.5 小結(jié) 192
第6章 青藏高原多年凍土厚度 194
6.1 多年凍土厚度的確定方法 194
6.1.1 鉆探 194
6.1.2 地溫梯度法 195
6.1.3 物探 196
6.2 多年凍土厚度的影響因素 196
6.2.1 多年凍土厚度與地質(zhì)、地熱 197
6.2.2 多年凍土厚度與地形、地貌及地表狀況 199
6.2.3 多年凍土厚度與水體 204
6.3 多年凍土厚度分布 207
6.3.1 多年凍土厚度概況 207
6.3.2 典型區(qū)多年凍土厚度 208
6.3.3 多年凍土厚度空間分布 214
6.4 小結(jié) 215
第7章 青藏高原多年凍土地下冰 217
7.1 地下冰分類和影響因素 217
7.2 青藏高原地下冰的區(qū)域分布特征 218
7.2.1 溫泉調(diào)查區(qū) 219
7.2.2 西昆侖調(diào)查區(qū) 221
7.2.3 改則調(diào)查區(qū) 223
7.2.4 阿爾金調(diào)查區(qū) 224
7.2.5 青藏公路沿線地下冰特征 225
7.3 青藏高原多年凍土區(qū)地下冰儲量估算 229
7.3.1 青藏高原地下冰估算研究現(xiàn)狀及資料來源 230
7.3.2 青藏高原不同沉積類型中地下冰含量分析 231
7.3.3 青藏高原多年凍土區(qū)地下冰 233
7.4 小結(jié) 236
第8章 多年凍土區(qū)碳儲量及其源匯效應 237
8.1 青藏高原多年凍土區(qū)淺表層有機碳氮的分布 237
8.1.1 有機碳和總氮的含量和分布 237
8.1.2 有機碳和總氮分布的環(huán)境決定因子 247
8.2 淺表層有機碳氮組分特征和季節(jié)動態(tài) 249
8.2.1 幾種植被類型下的土壤碳氮的組分特征 249
8.2.2 活性有機碳和活性氮的季節(jié)動態(tài)變化 255
8.3 多年凍土區(qū)的表層有機碳和總氮儲量估算 261
8.3.1 青藏高原多年凍土區(qū)土壤有機碳和總氮估算的研究進展 261
8.3.2 基于野外探坑數(shù)據(jù)的儲量計算 262
8.4 溫室氣體季節(jié)動態(tài)及源匯效應 268
8.4.1 溫室氣體季節(jié)動態(tài)及源匯效應 269
8.4.2 多年凍土退化對溫室氣體排放的潛在影響 274
第9章 多年凍土水熱過程與變化數(shù)值模擬 276
9.1 多年凍土區(qū)活動層變化 276
9.2 多年凍土溫度變化 278
9.2.1 多年凍土溫度的年變化 278
9.2.2 多年凍土地溫年際變化 281
9.2.3 多年凍土溫度變化的模擬 285
9.3 多年凍土變化預估 290
9.3.1 資料與方法 290
9.3.2 21 世紀不同排放情景下青藏高原陸地多年凍土的時空變化 293
第10章 結(jié)論與展望 298
10.1 結(jié)論 298
10.2 展望 299
10.2.1 活動層中水分特征的監(jiān)測與研究 299
10.2.2 多年凍土活動層中的水熱耦合機制研究 300
10.2.3 多年凍土變化及其氣候效應 301
參考文獻 302
附表 319
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