science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nieuwe permafrost thermische stabiliteitskaart beschrijft de permafrost op het Tibetaanse plateau beter

Gemiddelde jaarlijkse bodemtemperatuur (MAGT) op het Tibetaanse plateau. Krediet:Science China Press

Het Tibetaans Plateau (TP), die soms wordt genoemd "de derde pool van de aarde, " is het hoogste en meest uitgestrekte plateau ter wereld. TP staat bekend als de "Aziatische watertoren, " omdat het het grootste permafrostgebied is onder de middelste en lage breedtegraden in de wereld. De gemiddelde temperatuur van permafrost op de TP is ongeveer -2 C, deze warme permafrost is gevoeliger voor klimaatverandering en menselijke verstoring dan die in het noordpoolgebied. Echter, de degradatie van permafrost kan de stabiliteit van deze regio aantasten. Het in kaart brengen van de permafrost op de TP is daarom van cruciaal belang.

Door de barre natuur, de grondmeetgegevens zoals de gemiddelde jaarlijkse bodemtemperatuur (MAGT) op een diepte van nul jaaramplitude (10-25 m) in het permafrostgebied van TP zijn zeer beperkt, wat leidt tot de grote onzekerheid van de permafrostkaart in dit gebied. Met de accumulatie van grondobservatiegegevens en remote sensing big data, het is mogelijk om de permafrost op TP met een hoge nauwkeurigheid in kaart te brengen.

Onlangs, Youhua liep van het Northwest Institute of Eco-Environment and Resources, Chinese Academie van Wetenschappen in Lanzhou, China, Xin Li van Instituut voor Tibetaans Plateauonderzoek, Chinese Academie van Wetenschappen in Peking, China, en hun medewerkers verzamelden en verzamelden MAGT-meetgegevens bij 237 boorgaten die wijd verspreid over het TP waren.

Deze in situ MAGT-gegevens werden geïntegreerd met op afstand gedetecteerde graaddagen voor bevriezen en ontdooien, sneeuwdekdagen, bladoppervlak index, bodemmassadichtheid en zeer nauwkeurige bodemvochtgegevens door gebruik te maken van een ensemble-leermethode die gebruikmaakt van een ondersteunend vectorregressiemodel op basis van op afstand geblokkeerde opnieuw bemonsterde trainingsgegevens met 200 herhalingen. Kruisvalidatie geeft aan dat dit waarschijnlijk de meest nauwkeurige is van alle momenteel beschikbare MAGT-gegevens, zoals weergegeven in figuur 1.

De permafrost thermische stabiliteitskaart op het Tibetaanse plateau. Krediet:Science China Press

Om de permafrost op het Tibet-plateau beter te beschrijven, deze kaart gebruikt een nieuw permafrost-bestemmingsplan. Het permafrost-zoneringssysteem op grote hoogte werd voorgesteld door Guodong CHENG. Dit systeem op basis van MAGT is niet alleen nauw gerelateerd aan de permafrostdikte, de verticale connectiviteit, en de ontwikkelingsgraad van de periglaciale landvorm, maar weerspiegelt ook de thermische stabiliteit van de permafrost, wat belangrijk is in milieu- en technische toepassingen.

Gebaseerd op de voorspelde gemiddelde jaarlijkse bodemtemperatuur (MAGT) op een diepte van nul jaaramplitude (10-25 m) en het permafrostzoneringssysteem op grote hoogte, de permafrost in TP was verdeeld in zeer stabiele, stal, semi-stabiel, overgangs, en onstabiel (Figuur 2). Volgens deze kaart is het totale oppervlak van permafrost op de TP, met uitzondering van gletsjers en meren, is ongeveer 115.02*10 4 km 2 . De gebieden die overeenkomen met de zeer stabiele, stal, semi-stabiel, overgangs, en onstabiele typen zijn 0,86 * 10 4 , 9.62*10 4 , 38.45*10 4 , 42.29*10 4 , en 23.80*10 4 km 2 , respectievelijk. De nieuwe stabiliteitskaart voor permafrost is van fundamenteel belang voor het ondersteunen van technische planning en ontwerpmaatregelen die bedoeld zijn om permafrostgerelateerde gevaren te verminderen en het waterbeheer te verbeteren. Het kan ook worden gebruikt om de permafrost-verandering van de "derde pool" in de toekomst als basislijn te evalueren.