中国东部季节性冻土的变化特征及其与季风活动的可能联系

【摘要】：本文利用1962-2001年中国台站地温资料、气温资料、以及欧洲中心再分析资料,由地温资料,通过拉格朗日插值方法得到0℃等温线深度表征冻土深度,采取相关分析、合成分析及EOF分析等统计方法,研究了我国东部冬季季节性冻土的时空演变特征、同气温变化的相关及其与东亚冬季风的可能联系。结果表明： (1)贺兰山——岷山——大凉山一线以东的中国东部季节冻土深度总体呈现北深南浅、西厚东薄的空间分布特征,这与该地区的地理和气候特征密切相关。冻土深度的区域变化存在一定差异,变化显著的区域主要位于内蒙古中东部以及黄河中下游地区,与入侵我国的两条冷空气路径有一定的对应性。 (2)近40年来,中国东部的季节冻土深度变小,南边缘北退,特别是80年代后期以来,冻土的退化趋势尤为显著。研究表明,突变大致发生在1987年,80年代冻土深度的降低速率最为剧烈。 (3)冻土深度的变化与气温的波动关系密切。80年代以来,气温,尤其是最低气温的升高直接导致了冬季季节冻土深度的变浅。冻土与平均气温的相关分布存在区域差异,相关最显著的地区为华北地区,其次为西北地区东部,与东北地区的关系不甚密切,这可能和东北地区的积雪覆盖有关。冻土南边缘与气温的0℃线位置相近,两者的南北变动幅度和变化特点相似,不同经度上冻土南边缘与平均气温的0℃线相关显著。 (4)季节冻土的异常变化与东亚冬季风的活动有密切的联系。强季风年,入侵我国冷空气偏强,气温偏低,导致我国大部分地区冻土深厚,特别是入侵我国的冷空气所经的东路和西北路区域,特征尤为明显,另外冻土南边缘有南扩的趋势,季节冻土区范围增加；弱季风年,情况大致相反,大部分地区冻土偏浅薄,南边缘北缩,在研究区东部这种北缩的响应最为敏感。