中国科学院空天信息创新研究院的赵天杰研究员团队,联合了北京师范大学蒋玲梅教授团队还有国外多家机构,在冻土监测上搞出了个大新闻。他们把全球高精度长时序的冻融数据集给搞出来了,专门盯着青藏高原的冻土变化,能连续看个几十年。土壤里的水变冰、冰化水,这个过程被叫做“相变”,它就像地球呼吸一样,管着能量平衡和碳循环。 以前因为技术和算法不行,大家很难在全球范围内细看这一变化。这次发布的数据集主要有两部分。第一个是全球近地表土壤冻融数据集(FT-HiDFA),从2002年一直到2023年,分辨率大约是5公里,能看清全球各地土壤是在冻还是在化。第二个是青藏高原的数据集(TP-DFA-STA),跨度更长,从1979年一直到现在,分辨率25公里,算是把半个世纪的冻土演变都记录下来了。 因为青藏高原是亚洲的水塔,冻土要是不稳当,河水的补给就会乱套。基于这个数据集的研究显示,自1988年以来,高原上的冻结日子明显变少了,平均每年少了0.19天,这主要是因为秋天开始结冰的时间变晚了。而且这种变化不平均:高海拔地区减少得更快;多年冻土区比季节性冻土区的反应更剧烈。这种变化虽然短期内可能让水多了点,但时间一长会削弱土壤蓄水的本事,以后可能会缺水源。 土壤冻融还像是个“隐形开关”,管着什么时候植物返青、庄稼播种。数据发现,北纬45度以北有14.35%的地方冻结时间明显变短了,还有9.1%的地方结冰开始得晚了。这可能会让种庄稼的时间变了、植物长得时间也乱了,影响水分和养分的分配。 冻融过程还会破坏土壤结构。冰一化一冻会让土变松,容易被吹走或冲走。青藏高原大约13.26%的区域冻结天数明显减少,局部甚至少了30天以上。这种现象主要出现在脆弱的多年冻土区,东南部的季节性冻土区就相对平稳些。 除了破坏环境,修路架桥也得防着冻融的折腾。冬天一冻会把地基顶起来,春天一化又会沉下去,这就会对工程造成持续的压力。这次发布的数据集精度达到83.78%,能帮着划分多年冻土和季节性冻土的范围。 这个数据集已经对全球科研用户开放了,方便大家接着研究怎么应对气候变化。这次发布给科研人员提供了重要的数据支持,让大家能更深入地理解土壤冻融这事儿。