祁连山多年冻土热状态变化及其对碳释放的影响研究

发布时间：2023-11-16 19:47

　　积雪对活动层和多年冻土近地表的热状态具有重要影响,并进一步影响陆地和大气间的碳交换。目前积雪对多年冻土热状态的影响研究主要集中在积雪较厚的环北极地区,而在积雪相对较薄的中低纬度地区研究较少。本论文通过野外观测和具有相变的一维热传导模型,力图分析积雪对祁连山区多年冻土热状态的影响,并探究在第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的不同共享社会经济路径(SSPs)下祁连山地区未来多年冻土热状态变化及其对碳释放的影响。本文主要从以下几个方面进行研究:(1)基于2012–2019年祁连山区俄博岭与野牛沟地区的两个多年冻土观测站点的监测数据,分析积雪对表面能量平衡、5 cm地表热通量及活动层热状态的影响;(2)建立新的参数化体积未冻水含量(VWC)模型进而改进具有相变的一维热传导模型,并结合积雪的影响,模拟多年冻土的热状态变化特征;(3)利用改进的具有相变的一维热传导模型,模拟CMIP6不同SSPs路径下俄博岭地区2015–2100年的土壤热状态变化,并探讨气候变暖背景下土壤碳释放特征。主要的结果和结论如下:1、对观测站点资料进行分析得知,祁连山降雪主要发生在10–11月及4–5月份,新雪的反照...

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【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究意义和目的
    1.2 研究概况与进展
        1.2.1 积雪与净辐射、地表反照率关系
        1.2.2 冻融指数与积雪指数
        1.2.3 活动层厚度与温度
        1.2.4 一维热传导模型研究
        1.2.5 土壤有机碳损失
    1.3 研究思路和研究内容
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 研究内容
第二章 研究区概况与研究方法
    2.1 研究区概况
    2.2 研究数据
    2.3 冻融指数与积雪指数
    2.4 一维热传导模型
        2.4.1 模型介绍
        2.4.2 模型参数设置
        2.4.3 模型有效性分析
    2.5 CMIP6下的多年冻土碳释放
第三章 积雪对祁连山多年冻土热状态的影响
    3.1 积雪对反照率、辐射的影响
    3.2 地表热通量和地表温度
    3.3 冻融指数、积雪指数与活动层厚度
    3.4 活动层剖面温度
    3.5 讨论
        3.5.1 积雪对表面能量的影响分析
        3.5.2 积雪对活动层温度、厚度的影响分析
    3.6 结论
第四章 基于一维热传导的多年冻土热状态模拟
    4.1 模型改进结果
    4.2 模拟验证
    4.3 积雪和气温变化对多年冻土热状态的影响
    4.4 讨论
        4.4.1 土壤VWC模拟分析
        4.4.2 土壤温度模拟分析
    4.5 本章小结
第五章 CMIP6下多年冻土热状态变化及碳释放预估
    5.1 CMIP6不同路径下的土壤热状态变化特征
        5.1.1 未来地表温度变化
        5.1.2 未来土壤热状态变化特征
        5.1.3 未来活动层厚度变化
    5.2 CMIP6不同路径下的土壤有机碳释放特征
        5.2.1 土壤碳损失率
        5.2.2 土壤有机碳损失量
    5.4 讨论
        5.4.1 CMIP6不同路径下的多年冻土热状态
        5.4.2 CMIP6不同路径下的土壤有机碳释放
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要研究结论
        6.1.1 积雪对土壤热状态的影响
        6.1.2 一维热传导模型的改进与验证
        6.1.3 CMIP6下多年冻土热状态变化及碳释放预估
    6.2 研究的不足与展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3864464