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青藏高原多年凍土區潛在融沉風險預估研究取得進展
原文地址：http://www.cas.cn/syky/202104/t20210406_4783779.shtml
多年凍土作為冰凍圈要素的重要組成部分在全球氣候變化中的指示作用已被越來越多的研究證實。青藏高原（QTP）作為世界上中低緯度海拔最高、面積最大的多年凍土區，其多年凍土以高溫、高含冰量以及對環境敏感為突出特點。近年來，隨著氣候變暖，高原多年凍土正表現出年均地溫升高、活動層厚度增厚、多年凍土厚度變薄、地下冰消融等現象。其誘發的熱融災害嚴重影響高原凍土區的工程建設以及凍土區環境。?
為預估青藏高原多年凍土區的融沉風險狀況，中國科學院西北生態環境資源研究院冰凍圈科學國家重點實驗室研究員吳通華團隊通過多評估指數模型（即沉降指數 Is，風險區劃指數 Ir，容許承載力指數 Ia）相結合的方式，對整個青藏高原多年凍土區潛在融沉風險進行模擬預估。通過對比分析三個模型的結果發現，由于每個模型考慮的影響因素（主要包括地下冰含量、年平均地溫和活動層厚度的相對變化等）不同，最終模擬結果存在很大差異。因此，提出修正的一致性指數（Ic）模型，完成整個青藏高原多年凍土區的融沉風險評估。基于Ic模型的預估可以有效避免不同模型中由于考慮影響因子不同所帶來的模擬結果的差異性。該方法充分考慮了模型之間的共性，在一定程度上保證最終分類結果的可靠性。?
考慮到融沉風險模型的實際應用，該研究進一步將Ic模型應用到青藏鐵路沿線。研究表明，地下冰的存在是多年凍土發生沉降的必要條件；青藏鐵路沿線多年凍土區約40.2%的面積屬于中高風險區，且主要分布在多年凍土區邊界，其中南部邊界中高風險區的范圍明顯高于北部邊界（圖1）。隨著氣候變暖和人類活動的加劇，該地區可能成為沉降發生最嚴重的區域。基礎設施對多年凍土變化的敏感性較為復雜，因此，需要在中高融沉風險區采取緊急和必要的措施，建立工程基礎設施的預警系統。?
該研究可為青藏高原多年凍土區工程設施的設計、施工和運行維護等方面提供科學依據。相關研究成果發表在Science of The Total Environment上，研究工作得到國家自然科學基金面上項目、中科院“西部之光”人才培養項目等的資助。
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圖1.青藏鐵路沿線（50km緩沖區）多年凍土區潛在融沉風險分布圖
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