《NAT COMMUN:欧洲山区永久冻土层的变暖加剧》

  • 来源专题:岩土力学与工程信息资源网
  • 编译者: 李娜娜
  • 发布时间:2025-06-30
  • 山地多年冻土占全球多年冻土面积的30%,对气候变化敏感,对山地生态系统和社区产生强烈影响。研究利用来自阿尔卑斯山、斯堪的纳维亚半岛、冰岛、内华达山脉和斯瓦尔巴群岛64个钻孔的十年地面温度数据,研究了21世纪欧洲山区的永久冻土变暖情况。

    2013年至2022年期间,10米深度的升温速率有时会超过1°C/dec,由于加速升温和综合数据集的使用,总体上超过了之前的估计。高海拔和高纬度地区寒冷且贫冰的基岩地区出现了显著的永久冻土变暖,其速度与地表气温升高的速度相当。相比之下,0℃附近富含冰的地面的潜热效应降低了变暖速度,并掩盖了山区永久冻土基质的重要变化。观察到的变暖模式在所有地点、深度和时间段都是一致的。深层永久冻土变暖是一个相对缓慢但不可阻挡的过程。与20米深度相比,在地面上层10米处观察到的变暖程度更高,这表明最上层米层与深层永久冻土层之间的热不平衡日益加剧。在未来的几十年里,这些变化向更深处的传播在很大程度上是预先确定的。

    在恶劣环境中维护温度传感器和数据记录仪数十年,以确保不间断、可靠且可比较的永久冻土温度记录构成了重大挑战。永久冻土温度的选址和测量协议的标准最近才制定出来。世界气象组织(WMO)于2024年在其《WMO仪器和观测方法指南》中批准了第一个全球永久冻土监测标准化。随着现场永久冻土条件的变化,未来的维护工作可能会增加,并且由于现场安全问题,一些现场变得难以进入。测量的继续通常依赖于主要研究人员及其财政支持。最近WMO和国际政治框架强调了国家和国际永久冻土监测、数据整理和共享以及更新报告的必要性。这种监测对于评估大气变暖对永久冻土的影响、改进模型验证、利益相关者以及应对山区永久冻土退化带来的挑战至关重要。相关研究成果发表于《Nature Communications》[1]。






    [1] Enhanced Warming of European Mountain Permafrost in the Early 21st

    Century



  • 原文来源:https://doi.org/10.1038/s41467-025-56311-0
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    • 许多研究表明,整个北极地区的冻土层融化会造成北极土地的不稳定,并对重要的基础设施和土著社区产生负面影响。日前,美国蒙特雷湾水族馆研究所(Monterey Bay Aquarium Research Institute,MBARI)的一项研究首次记录了北冰洋边缘的水下永久冻土层融化是如何影响海底的,以及近海海底形态发生的显著变化。相关研究成果已发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。 使用舰载声纳和自主水下航行器对海底进行重复测绘是这项研究工作的关键。对加拿大波弗特海的高分辨率水深测量显示,2010年至2019年,海底形态发生了快速变化,出现了多个大型洼地。 研究人员记录了这些形状不规则的陡峭洼地的形成过程。最大的椭圆形洼地深28米,长225米,宽95米。研究小组将这些变化归因于自上一个冰河时代结束以来,冻结在北极大陆架下的永久冻土沉积物逐渐变暖,导致间断性性海底崩塌。人类活动带来的气候变化导致年平均温度上升是北极陆地永久冻土层融化的原因之一。研究小组记录的变化源自更古老、更缓慢的气候变化,这些变化与上一个冰河时代中人类的出现有关。数千年来,类似的变化似乎一直在发生。 永久冻土层融化产生的微咸的地下水沿着残存的永久冻土层的底部边缘向上渗透,加速了上覆沉积物中永久冻土层的融化。充满水的洞穴取代了曾经残留在永久冻土层内的冰。这些洞穴发生周期性地坍塌,形成大型天坑。研究小组还记录了其他由永冻层融化的水形成的独特的海底地形。 研究小组预计,类似的过程也可能发生在其他海底的永久冻土层系统中。由于这是首次在北极进行多波束测深研究,因此这种变化在北极大陆架上的广泛程度尚不清楚。然而,永久冻土层融化可能是塑造整个北极海底地形的重要过程。(刘雪雁  编译)
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