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欧亚大陆北部“无雪间歇期”对土壤温度影响研究有新进展 |
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近日,一项关于欧亚大陆北部冷季“无雪间歇期”变化及其对土壤温度影响的研究取得了重要进展。该研究由中国科学院西北生态环境资源研究院联合美国犹他大学、中山大学以及中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所共同完成,相关成果已发表于《农业和森林气象学(Agricultural and Forest Meteorology)》。
在全球变暖的背景下,积雪作为气候系统的重要指示器,其时空分布正在发生显著变化。积雪覆盖日数和雪季的缩短已成为科学界广泛关注的议题。其中,积雪期内出现的“无雪间歇期”(即当地面积雪在冷季短暂融化后再次被降雪覆盖前的无雪时段)现象,对地表能量平衡产生了重要影响。然而,目前对SFB现象的大尺度时空特征、驱动因子及其对土壤温度的具体影响,尚缺乏系统性研究。
针对这一科学问题,研究团队基于1966至2019年欧亚大陆北部气象站点数据,对冷季总无雪间歇期进行了深入分析,并利用结构方程模型评估了气象、积雪条件和无雪间歇期对土壤热状况的潜在综合影响。
研究发现,欧亚大陆北部无雪间歇期的变化及其对土壤温度的影响存在显著的东西分异性,以70°E为分界线。在70°E以西的欧洲平原,无雪间歇期的变化主要由气温主导。气温升高直接导致积雪融化,进而引起无雪间歇期显著增加。增加的无雪间歇期使地表吸收更多太阳辐射,导致土壤温度升高。因此,在该区域,无雪间歇期的变化成为调控土壤温度的一个关键因素。
而在70°E以东的西伯利亚地区,无雪间歇期的变化则主要受到积雪条件的影响。尽管该区域气温也有所增加,但由于整体温度极低,积雪自身的属性成为了更重要的影响因素。降雪量和雪深的增加减少了无雪间歇期的发生,积雪的“棉被保温”效应远强于无雪间歇期变化带来的影响。因此,土壤温度主要受积雪的隔热作用控制,无雪间歇期的影响相对较弱。
该研究不仅揭示了无雪间歇期在欧亚大陆北部不同区域的差异性和驱动机制,还为理解全球变暖背景下积雪变化对土壤热状况的影响提供了新的科学依据。研究团队表示,未来将继续深入探索积雪变化与气候系统之间的相互作用,为应对全球气候变化提供更多科学支持。
相关论文链接:https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2025.110729
地形、气象、积雪和TPSFB对土壤温度驱动机制的结构方程模拟分析。西北院供图。
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