近日，地科院岳书平老师在地理学领域权威期刊《地理学报》发表了题为“基于ERA5-LAND的中国东北地区近地表土壤冻融状态时空变化特征研究”的研究成果。
土壤冻融交替是陆地表层极其重要的物理过程，土壤冻融状态的频繁变化对地气能量交换、地表径流、植被生长、生态系统及土壤碳氮循环等均具有重要的影响。该研究采用欧洲中期天气预报中心（ECWMF，European Centre For Medium-Range Weather Forecasts）提供0.1°×0.1°逐小时ERA5-LAND气象再分析数据，基于GIS空间分析和python编程处理，将我国东北地区近地表土壤冻融循环过程划分为春季冻融过渡期、完全融化期、秋季冻融过渡期和完全冻结期4个阶段。
研究发现，在全球变暖背景下，研究区完全融化期发生天数呈显著增加趋势，年均变化速度高达0.2d/a；完全冻结期的发生天数总体呈减少趋势，尤其是研究区中部的季节冻土区完全冻结期明显变短。近年来，大兴安岭以西、呼伦贝尔高原以北地区及辽河平原春季冻融过渡期发生天数呈减少趋势，其他地区则为增加趋势。与春季冻融过渡期恰恰相反，东北地区秋季冻融过渡期的发生天数呈北增南减的空间分异特征。
绝大部分地区春季冻融过渡期和完全融化期的起始日期提前，秋季冻融过渡期起始日期表现为北部提前南部延后，不同地区完全冻结期起始日期的时间变化趋势差异显著。松嫩平原、大兴安岭南端及辽东湾附近地区，春季冻融过渡期起始日期年均变化速率在-0.2d/a以上，大兴安岭以西、呼伦贝尔高原以北的地区，完全融化期起始日期近40年来提前了8天以上；松嫩平原和长白山区秋季冻融过渡期起始日期推迟趋势尤为显著，部分地区年均变化速率可达0.2d/a~0.5d/a。
图1 中国东北地区不同冻融阶段发生天数分布
图2 中国东北地区不同冻融阶段发生天数变化速率分布
图3 中国东北地区不同冻融阶段起始日期分布
图4 中国东北地区不同冻融阶段起始日期变化速率分布
论文信息： 岳书平, 闫业超, 张树文, 杨久春, 王文娟. 基于ERA5-LAND的中国东北地区近地表土壤冻融状态时空变化特征[J]. 地理学报, 2021, 76(11): 2765-2779.
原文链接：http://www.geog.com.cn/CN/10.11821/dlxb202111012
