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永久冻土问题 永久冻土基础知识 缓解策略
本作品部分由美国国家可再生能源实验室撰写，该实验室由可持续能源联盟有限责任公司运营，为美国能源部 (DOE) 服务，合同号为 DE-AC36-08GO28308。本作品由美国国家科学基金会奖 1928237 和寒冷气候住房研究中心提供资金。本文表达的观点不一定代表美国能源部或美国政府的观点。美国政府保留，而出版商在接受发表本文时，即承认美国政府保留非独占、已付费、不可撤销的全球许可，可出于美国政府目的出版或复制本作品的已出版形式，或允许他人这样做。
永久冻结和新兴感染的风险。 ...
摘要气候变化是融化的多年冻土，该冻土已经冻结了数百至数千年。融化正在暴露死者和动物以前死于传染病，包括1918年流感大流行，炭疽和天花。最近的研究表明，一些长期冻结的病毒和细菌可以复活。人口较低的密度通过减少暴露和传播的可能性来减轻风险，但是某些职业或文化群体与自然环境或人类遗体或人类遗体或动物尸体紧密接触的某些职业或文化群体可能会更有可能暴露在内。公共卫生的影响是未知的，并且由于信息的稀疏而承担风险时需要谨慎。新型健康公民科学监视可能有助于确定新兴的接触机会。高风险群体可能有必要降低风险降低消息传递。迄今为止，新兴感染的风险是假设的，而其他公共卫生对多年冻土融化的影响已经实现并需要注意。
多年冻土云反馈可能会放大气候变化
抽象的升高温度需要在北部多年冻土区的土壤水文过程中进行重要变化。使用图标 - 地铁系统模型，我们表明，基本上不透水的冷冻土壤层的大规模融化可能会引起正反馈，从而使多年冻土降解放大了病变变暖。地面解冻增加了其液压连通性，并提高了排水速率，从而有助于景观干燥。这限制了无雪季节蒸散量和低空云的形成。夏季多云的减少反过来增加了到达表面的短波辐射，因此温度并促进了永久冻土降解。我们的模拟进一步表明，永久冻土云反馈的后果可能不限于区域尺度。对于高纬度的多年冻土的近期损失，它们显示出对所有大陆和北端 - 半球海洋盆地的重大温度影响，从而将全球平均温度升高0.25 K.
CCI+阶段2 - 新的ECVS Permafrost CCN4选项7 Iceinsar
permafrost_cci模型利用了其他数据集，例如积雪和土地覆盖，以估计地表和地下之间的热传递。然而，由于空间上可变的地下条件，仍然存在一些挑战，尤其是与活性层中未知数的水/冰有关，该水/冰改变了有效的热容量和地面的导热率。在复杂的地形中具有较大的空间异质性，粗糙和部分不足的土地覆盖分类，目前的结果显示出与原位测量值的差异，这突出了将新数据源作为模型输入所吸收的必要条件。尽管地面地层没有直接从空间观察到，但它会影响地面的动力学。由于冰的形成并在活性层中融化，季节性解冻和重新冻结会诱导循环沉降和地面的膨胀，因此可以用作地面条件的间接指标。
在瑞士阿尔卑斯山三个不同的山地冻土区进行长期能量平衡测量
摘要。地表能量平衡是影响地面热状况的关键因素。随着气候变化，了解地表和地下各层中各个热通量的相互作用及其对多年冻土热状况的相对影响至关重要。分析了一组独特的高海拔气象测量数据，以确定瑞士阿尔卑斯山三个山地多年冻土站点（Murtèl–Corvatsch、Schilthorn 和 Stockhorn）的能量平衡，这些站点自 1990 年代末以来一直在瑞士多年冻土监测网络 (PERMOS) 框架内收集数据。所有站点都配备了四分量辐射、空气温度、湿度、风速和风向以及地面温度和积雪高度的传感器。这三个站点的表面和地面物质成分以及地面冰含量差异很大。能量通量是根据二十年的实地测量计算得出的。虽然辐射收支和地面热通量的确定相对简单（通过钻孔内的四分量辐射传感器和热敏电阻测量），但湍流显热和潜热通量的确定存在较大的不确定性。我们的结果表明，Murtèl–Corvatsch（1997–2018 年，海拔 2600 米）的平均气温为 −1.66 ◦ C，在测量期间上升了约 0.8 ◦ C。在 Schilthorn 站点（1999–2018 年，海拔 2900 米），测得的平均气温为 −2.60 ◦ C，平均上升了 1.0 ◦ C。Stockhorn 站点（2003–2018 年，海拔 3400 米）记录到的气温较低，平均为 −6 ◦ C。 18 ◦ C 并增加了 0.5 ◦ C。测量到的净辐射作为地表最重要的能量输入，显示出显著的差异，Murtèl–Corvatsch 的平均值为 30.59 W m − 2，Schilthorn 的平均值为 32.40 W m − 2，Stockhorn 的平均值为 6.91 W m − 2。使用鲍文比方法计算的湍流通量显示所有站点的值约为 7 到 13 W m − 2，使用总体方法计算的湍流通量显示所有站点的值约为 3 到 15 W m − 2。在融化积雪所用的能量方面观察到了很大的差异：在 Schilthorn 计算出的值为 8.46 W m − 2，在 Murtèl–Corvatsch 为 4.17 W m − 2，在 Stockhorn 为 2.26 W m − 2，反映了三个站点积雪高度的差异。总体而言，我们发现不同地点的能量通量存在相当大的差异。这些差异有助于解释和阐释大气变暖的原因。我们认识到净辐射和地面热通量之间存在很强的关系。我们的研究结果进一步证明了长期监测的重要性，以便更好地了解地表能量平衡成分的变化对永久冻土热状况的影响。所提供的数据集可用于改进永久冻土建模研究，例如，提高对永久冻土融化过程的了解。此处显示和描述的数据可在以下网站下载：https://doi.org/10.13093/permos-meteo-2021-01 (Hoelzle et al., 2021)。
一种机器学习模型，其表现胜过常规的全球下午预测模型
苔原和北方生态系统涵盖了北部圆形冻土区域，并正在经历快速的环境变化，对全球碳（C）预算具有重要意义。我们分析了多年时间序列，其中包含在70个永久冻土和非层状生态系统中的二氧化碳（CO 2）通量的302次估计，以及在181个生态系统中对夏季CO 2通量的672次估计。，尽管夏季的吸收率相似，但我们发现在非冻土生态系统中的年度CO 2下沉量增加，但没有多年冻土生态系统。因此，最近的非生长季节CO 2损失显着影响了多年冻土生态系统的CO 2平衡。此外，对年际变异性的分析显示，在推定的氮限制地点和在夏季降水量不太依赖用水的地方，夏季更温暖会扩大C周期（提高生产率和呼吸）。我们的发现表明，水和养分的可用性将是这些生态系统对未来变暖的C周期反应的重要预测指标。
控制Bolshezemelskaya Tundra Permafrost Peatlands（NE Europe）的Thermokarst湖泊中的浮游动物群落的环境因素
摘要：控制了受冻土影响的湖泊中浮游动物的丰度和生物多样性的环境物理和化学因素是鲜为人知的，但它们确定了水生生态系统对正在进行的气候变化和水变暖的反应。在这里，我们评估了Bolshezemelskaya Tundra湖中浮游动物社区的当前状态（NE Europe的Permafrost Peatlands），并提供有关浮游动物的组成和结构的新信息。结果表明，浮游动物群落的结构受到湖泊形态特征和大植物湖泊过度增长程度的影响。根据浮游动物的定量发展水平，大多数苔原湖是贫营养类型的，平均湿生物量高达1 g/m 3。在小融化池塘的浮游动物群落中观察到的物种数量最多，其面积高达0.02 km 2，并且长满了大植物。对影响湖泊的形成的因素的分析表明，浮游动物的物种组成和定量特征是通过pH和水矿化控制的。与60年前收集的该地区湖泊的文献数据获得的结果比较表明，这些湖泊的生态系统处于稳定状态。总体而言，这些新见解将提高我们对控制浮游动力学的因素的知识，以独特但相当丰富的欧洲苔原的热力学湖泊，并受到持续的气候变暖。
水文地质建模中的研究主题涉及多个冰冻和破裂的岩石系统中的单一和多相流和传输
该研究主题涉及调查气候驱动的变化和反馈机制，与地下水文地质流动和运输，多年冻土变化以及对寒冷地区大气和水系统的相互作用相互作用，并针对沿着气候梯度的北部北极和亚北极北部地区的特定应用。具体目标包括调查和量化多年冻土的过程和系统链接 - 水文 - 杂质地质学 - 水上碳转运 - 气态碳释放，通过开发用于组装这种过程和系统建模能力的方法。有关相关变更机制的可用观察结果用于模型测试和模型解释来自正在进行的现场调查的几个北极和亚北极部位的数据，包括但不限于位于瑞典北部，格陵兰岛和斯瓦尔巴群岛的地点。
库存，起源和未来的轨迹隐藏土壤有机碳在高山高山地区的块状田野中
多年冻土由于全球温度的升高而变暖，从而改变了这些环境中的碳循环。研究主要集中于北极冻土，但我们缺乏有关高山冻土区潜在C积累和释放的时间和幅度的数据。这些环境在带有和没有图案的地面上包含山顶（> 2900 m）上的块状场，这些地面主要不含植被，因此被认为不含土壤有机碳（SOC）。以冰冻和融化的粗糙和细材料分离的事实，我们的目的是测试没有植被的高山区域是否确实不含SoC，或者它们是否含有隐藏的碳，这可能代表气候变暖后可能代表CO 2来源。通过在相同或稍低的海拔地区采样植被土壤，我们想测试在不久的将来，在气候变暖下，Blockfields中的SOC股票将如何发展。