基于观测数据的全球大气冻融指数变化研究

作者：陈聪; 彭小清^*; 李璇佳; 田伟伟; 杨光尚

来源：冰川冻土, 2023, 45(02): 509-520.

• 大气冻融指数
• 全球
• 时空变化
• 气候变化

冻融指数是气候变化的一个重要敏感指示器，被广泛应用于冻土变化研究中。研究全球范围内冻融指数的空间分布特征与时间变化趋势，可为全球冻土环境评估、工程建设以及应对气候变化提供依据。本文基于1973—2021年覆盖全球陆地且超过14 000个站点的逐日气温观测数据，计算大气冻融指数并分析其时空变化特征，探讨其与地理因子的关系。研究结果表明：近49年全球平均冻结指数为610.8℃·d，最大值为19 653.3℃·d，北半球(667.9℃·d)大于南半球(152.4℃·d)；全球平均融化指数为4 709.6℃·d，最大值为11 217.0℃·d，北半球(4 444.5℃·d)小于南半球(6 927.3℃·d)。空间上，近赤道等低纬地区的站点冻结指数基本为0℃·d，融化指数为0℃·d的站点仅出现在南极洲和格陵兰岛。冻融指数受纬度和海拔的双重影响，且具有明显的气候带分布特征。全球站点的冻结指数以平均6.4℃·d·a-1的速率下降，而融化指数以平均14.0℃·d·a-1的速率呈上升趋势；但在21世纪初冻融指数变化均趋于平缓。在1973—2021年间，全球范围内冻结指数平均减少了36%(净变化为-160.2℃·d)，冷温带气候带下的高纬地区平均减少了68%；全球融化指数平均增加了11%(净变化为437.5℃·d)，而冷温带气候带下的高纬地区平均增加了16%。冻融指数的长时间变化趋势反映了全球正在不同程度地变暖，高纬高海拔地区尤为强烈，且冷季增温趋势比暖季更大。

• 单位
  兰州大学