冻融过程是地球表层能量平衡和水循环的重要环节,被称为地球的“呼吸”。
然而,受限于观测技术和算法,全球范围内对冻融动态的精细监测长期面临困难。
近日,我国科研团队突破技术瓶颈,发布了全球高精度长时序冻融数据集,填补了这一领域的空白。
该数据集分为两部分:全球近地表土壤冻融数据集(FT-HiDFA)和青藏高原近地表土壤冻融数据集(TP-DFA-STA)。
前者覆盖2002年至2023年,空间分辨率达5公里;后者时间跨度更长,从1979年至2023年,空间分辨率为25公里。
这些数据为全球特别是青藏高原地区的冻融变化提供了连续、精细的观测记录。
研究团队发现,青藏高原的冻融过程呈现显著变化趋势。
自1988年以来,地表冻结日数平均每年减少0.19天,主要原因是秋季冻结开始日期推迟。
这种变化在高海拔地区和多年冻土区尤为明显,冻结日数减少速率约为低海拔地区的两倍。
短期内,冻融变化可能增加河流水量,但长期来看,土壤水分调蓄能力将减弱,对区域水资源供给构成潜在威胁。
冻融循环还对农业和生态系统产生深远影响。
数据显示,北纬45度以北地区约14.35%的区域土壤冻结持续时间明显缩短,9.1%的区域冻结开始日期推迟。
这种变化可能改变作物适宜播种期和植被返青时序,进而影响生长季内的水分与养分分配。
此外,冻融侵蚀问题日益突出,青藏高原约13.26%的区域冻结日数显著下降,局部地区降幅超过30天,加剧了土壤流失风险。
研究团队表示,未来将持续更新数据集,为全球气候变化研究、生态保护和水资源管理提供更精准的科学支持。
冻融看似发生在土壤之中,却牵动水、能量与生命活动的链条。
把“看不见的相变”变成可追踪、可量化、可比较的长期记录,是认识寒区演变规律的重要一步。
面向未来,持续夯实数据底座、促进科学发现与治理实践相互转化,才能更有把握守护“亚洲水塔”的稳定脉动,提升对气候变化影响的主动应对能力。