河西走廊近40年地表土壤冻融状态变化特征

作者：薛华柱; 金磊; 董国涛^*; 张浩杰; 李自闯

来源：水土保持学报, 2023, 37(06): 65-82.

DOI：10.13870/j.cnki.stbcxb.2023.06.009

• 土壤冻融状态
• ERA5-LAND
• 时空变化
• 河西走廊

为探究河西走廊地区土壤冻融规律，基于ERA5-LAND逐小时地表温度数据，通过划分不同冻融阶段并结合Mann-Kendall趋势检验及线性回归法，分析河西走廊近40年地表土壤冻融状态变化特征。结果表明：(1)春季过渡期发生天数呈现平原多山区少，总体年均发生天数为65天以上，完全融化期发生天数整体上为北部多于南部，在同一纬度上呈东部多于西部，且发生天数为200天以上的地区不断增加；秋季过渡期年均发生天数最少，为50天左右，完全冻结期发生天数随海拔升高而增加，其中春季过渡期发生天数的空间分布随时间变化较明显。(2)春季过渡期和完全融化期起始日期由北向南逐渐推迟，南北差异最大为90天以上，且不同时期完全融化期起始日期空间分布变化明显。秋季过渡期起始日期与前者相反，由北向南逐渐提前，不同时期空间分布无明显差异。绝大部分地区在12月份进入完全冻结期，高海拔山区在11月份进入完全冻结期。(3)研究区大部分地区春季过渡期起始日期滞后，完全融化期起始日期提前，故春季过渡期发生天数总体以0.2天/年的速率减少，而大部分地区秋季过渡期起始日期滞后，致使完全融化期发生天数以0.3天/年的速率增加。研究区北部完全冻结期发生天数呈增加趋势，而南部祁连山脉一带则呈现减少趋势，完全冻结期起始日期总体以0.03天/年的速率推迟。(4)山地、绿洲和荒漠地区近40年完全融化期发生天数分别以0.393,0.321,0.288天/年的速率增加，起始日期分别以0.134,0.188,0.206天/年的速率提前，完全冻结期发生天数分别以0.353,0.219,0.016天/年的速率减少，起始日期以0.06,0.10,0.01天/年的速率推迟。在全球变暖趋势下，年均气温每升高1℃,完全融化期发生天数增加8.1天，起始日期提前4.53天，完全冻结期发生天数减少9.02天，起始日期推迟3.27天。研究结果可为土壤冻融对气候变化响应相关研究提供理论依据。

• 单位
  黑河水资源与生态保护研究中心; 河南理工大学