中国西部土壤冻融起止期和冻结深度及其与气温关系的时空分布特征分析

冻土变化对寒区基础建设、水文、生态等都有重要影响，在全球变暖背景下，探究土壤冻融过程具有重要现实意义。本文基于中国自然地理特征和冻土特性，划分出中国西部地区(以下简称西部地区)作为研究区域，并利用1981年1月至2020年6月ERA-5地表温度、土壤体积水含量和逐月气温数据，分析了近40年中国西部地区土壤冻融状况、活动层厚度和最大冻结深度空间分布，探讨了冻融状态与气温、海拔的相关性。研究结果表明：西部地区冻融起始时间空间分布具有由高海拔地区至低海拔地区冻结推迟、融化提前的特征。高海拔的藏北高原冻结最早，融化最晚，冻结持续时间最久昆仑山脉上零星区域冻结最长可持续300天以上。海拔低且土壤含水量低的西部西北塔里木盆地，冻结最晚，融化最早，融化持续时间最长，塔克拉玛干沙漠区域融化可维持在280天以上。多年冻土活动层厚度基本都超过2.0 m，只有喀喇昆仑山脉附近的区域才有较大范围活动层厚度低于2 m的区域，青藏高原的季节性冻土冻结深度最大，厚度可以达到2 m以上，塔里木盆地冻结深度最浅，厚度在0.6 m以内。1981-2020年间，西部地区冻结起始日推迟，融化起始日提前，开始冻结和完全冻结起始...