青藏公路沿线冻土的地温特征及退化方式
青藏高原多年冻土(以下简称冻土)具有地域分布广、厚度薄及稳定性差等特征.过去几十年的气候变暖背景下,冻土广泛退化,地温升高,夏季最大融化深度加深,冬季冻结深度减小.冻土已经产生下引式、上引式和侧引式退化.冻土层厚度减薄,或者在某些地区彻底消失.冻土退化模式研究在冻土学、寒区工程和寒区环境管理方面具有重要意义.由南至北穿越560 km冻土区的青藏公路沿线(简称青藏线)冻土在青藏高原腹地具有很好的代表性.在水平方向上,冻土退化在多年冻土下界附近的零星冻土分布区、融区边缘和岛状冻土区表现得更为明显.当最大季节融化深度超过最大季节冻结深度时,冻土开始下引式退化;通常形成融化夹层,造成多年冻土和季节冻结层不衔接.当多年冻土层中地温梯度减小到小于下伏或周边融土层时,则产生上引式或侧引式退化.下引式退化进程可分为4个阶段:(1)初始退化阶段,(2)加速退化阶段,(3)融化夹层阶段,(4)最终多年冻土彻底融化为季节冻土阶段.当多年冻土中地温梯度降至下伏融土层地温梯度以下时,则产生上引式退化.3种类型冻土温度曲线(稳定型、退化型和相变过渡型)展现了这些退化模式.虽然存在不同地段和类型的地温特征,三种退化模式的各种组合最终将使多年冻土消融,转变成季节冻土.过去25年来,青藏线冻土年平均下引式退化速率变化在6～25 cm,年平均上引式退化速率在12～30 cm,零星多年冻土区年平均侧引式退化速率为62～94 cm.这些观测结果超过所报道的过去20年来阿拉斯加亚北极不连续冻土区4 cm的年平均退化速率,蒙古国不连续冻土区的4～7 cm的年平均退化速率,以及雅库悌共和国亚北极和阿拉斯加北极稳定性冻土区退化速率.
