30 Meter Auflösung! Neuer Durchbruch bei der großflächigen und hochauflösenden Permafrostkartierung im Nordosten Chinas

Wissen Sie, was Permafrost ist? Wie der Name schon sagt, ist Permafrost gefrorener Boden mit einer Temperatur von 0 °C oder darunter. Im Boden befindet sich Eis, auf der Oberfläche jedoch kein Schnee. Permafrost kommt im Allgemeinen in Gebieten mit hohen Breitengraden vor, während Hochgebirge und Hochplateaus in Gebieten mit mittleren und niedrigen Breitengraden vorkommen. Die gesamte Permafrostfläche der Erde beträgt etwa 35 Millionen Quadratkilometer und macht damit 25 % der Gesamtfläche des Kontinents aus , was einen beträchtlichen Anteil darstellt. Unter ihnen sind Russland und Kanada die Länder mit der größten Verbreitung von Permafrost. Auch in meinem Land gibt es Permafrost, vor allem im nördlichen Teil Nordostchinas, in den nordwestlichen Bergregionen und auf dem Qinghai-Tibet-Plateau.

Abhängig von den äußeren Klimabedingungen taut ein Teil des Permafrosts mit dem Wechsel der Jahreszeiten periodisch auf. Wenn der Boden im Winter gefriert und im Sommer vollständig schmilzt, wird diese Art von Permafrost als saisonaler Permafrost bezeichnet. Wenn der Permafrost dicker ist oder die Außentemperatur das ganze Jahr über niedrig ist, bleibt der Permafrost viele Jahre lang gefroren oder bleibt zumindest drei Jahre in Folge gefroren. Diese Art von Permafrost wird Permafrost genannt. In Gebieten mit hohen Breitengraden und großer Höhe ist der Permafrost im Allgemeinen dicker und in Gebieten mit niedrigen Breitengraden und niedriger Höhe dünner. Von den hohen zu den niedrigen Breitengraden und von den hohen zu den niedrigen Höhen wird es allmählich dünner, bis es schließlich ganz verschwindet.

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Im Nordosten meines Landes gibt es große Mengen Permafrost. Aufgrund der globalen Erwärmung und menschlicher Aktivitäten steigt jedoch die Oberflächentemperatur der Permafrostzone im Nordosten Chinas, die am südlichen Rand der eurasischen Permafrostzone liegt, allmählich an, die Dicke der gefrorenen Schicht nimmt allmählich ab und auch die Permafrostfläche schrumpft von Jahr zu Jahr. Aber um wie viel wurde es reduziert? Wo gibt es heute noch Permafrost und wo ist der Permafrost verschwunden? Wie dick ist der Permafrostboden? Diese Situationen sind sehr unklar. Es mangelt an Klassifizierungsstandards und Kartierungen für die thermische Stabilität des Permafrosts, die die dynamischen Veränderungen des Permafrosts im Nordosten Chinas widerspiegeln können. Bis 2023 beziehen sich viele Forschungs- und Ingenieurprojekte noch immer auf die regionale Permafrostverteilungskarte, die mein Land in den 1970er Jahren erstellt hat, was die Entwicklung der regionalen wissenschaftlichen Grundlagenforschung sowie der umfassenden Planung und Konstruktion ernsthaft einschränkt.

Kürzlich hat das Team von Professor Shan Wei vom Institute of Cold Regions Science and Engineering der Northeast Forestry University nach fast zehnjähriger Untersuchung, Beobachtung und Forschung die neueste Karte der Permafrostverteilung und der räumlich-zeitlichen Veränderungen im Nordosten Chinas mit einer Auflösung von 30 Metern fertiggestellt und diese unter den Titeln „Thermal State Map of Permafrost in Northeast China Based on Surface Freezing Number Model“ und „Spatial Distribution and Variation Characteristics of Permafrost Temperature in Northeast China“ in den internationalen Fachzeitschriften „Remote Sensing“ und „Sustainable Development“ veröffentlicht, was einen neuen Durchbruch bei der großflächigen, hochauflösenden Permafrostkartierung im Nordosten Chinas darstellt.

Das Team von Professor Shan Wei analysierte die Verteilung und Veränderungen der jährlichen durchschnittlichen Oberflächentemperatur und der Oberflächengefrierzahl (SFnc) von 2003 bis 2019. Die Verteilungskarte zeigt, dass es im Nordosten meines Landes kein extrem stabiles Permafrostgebiet gibt. Aufgrund des kontinuierlichen Temperaturanstiegs schrumpft die Verbreitung von stabilem Permafrost. In nur 16 Jahren von 2003 bis 2019 ist die Permafrostfläche von 327.700 Quadratkilometern auf 271.000 Quadratkilometer geschrumpft; Die Fläche des halbstabilen Permafrosts hat leicht zugenommen, und auch die Fläche des Übergangs- oder instabilen Permafrosts nimmt zu.

Die Verteilungseigenschaften des Permafrosts zeigen, dass Permafrost mit niedrigeren Temperaturen hauptsächlich im Großen Khingan-Gebirge verbreitet ist, von der nördlichsten Spitze von Mohe bis Arshan in der Mitte des Gebirgskamms des Großen Khingan-Gebirges. aus lokaler Sicht ist die Höhe der Hauptfaktor, der die Temperatur der Permafrostschicht bestimmt; aber aus einer Gesamtperspektive ist der Breitengrad der Hauptfaktor, der die Verteilung des Permafrosts bestimmt. Die allgemeinen Veränderungen in der thermischen Verteilung des Permafrosts sind gekennzeichnet durch die Nordwärtsbewegung der südlichen Grenze der Permafrostzone, eine Abnahme des thermischen Zustands des regionalen Permafrosts und eine Zunahme der Anzahl metastabiler, vorübergehender oder instabiler Permafrostzonen nach dem Auftauen des Permafrosts.

Dieses Forschungsergebnis kann detailliertere Basisdaten für die regionale Forschung zu Permafrost und Umwelt im Nordosten meines Landes liefern und wichtige Datenunterstützung für die Rückmeldung zum Klimawandel, die Erforschung von Naturkatastrophenprozessen sowie die Warnung vor und die Prävention von Reaktionen terrestrischer Ökosysteme in den Permafrostgebieten Eurasiens bieten.

Verweise

[1]https://doi.org/10.3390/su14138178

Planung und Produktion

Dieser Artikel ist ein Werk des Science Popularization China-Starry Sky Project

Produziert von: Abteilung für Wissenschaftspopularisierung der Chinesischen Vereinigung für Wissenschaft und Technologie

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.

Autor: Zeng Xinyue Populärwissenschaftlicher Autor Gutachter: Zhang Yuxiu Außerordentlicher Professor, Fakultät für Erd- und Planetenwissenschaften, Chinesische Akademie der Wissenschaften Herausgeber: Zhong Yanping