中国科学院西北生态环境资源研究院研究人员与合作者发布了北半球高精度、高分辨率多年冻土图。
他们整合了前所未有的大量现场数据和多源,尤其是遥感数据,采用集成策略的多机器学习模型。
相关结果发表于地球系统科学数据。
多年冻土的分布和热状态(即年平均地温或MAGT、活动层厚度或ALT)对于气候学、水文学、生态学、农业、、寒冷地区工程规划。
随着地面观测数据和遥感数据的积累,可以高精度、高分辨率地绘制北半球多年冻土图。
研究人员通过国际合作和文献综述编制了北半球地面测量数据库,该数据库包含了 2000 年至 2016 年间史无前例的大量现场数据(MAGT 的 1,002 个钻孔和 ALT 的 452 个站点)。
然后,他们利用广义加性模型、支持向量回归、随机森林和极端梯度提升这四种统计/机器学习技术来整合这些密集的地面观测和空间数据。交叉验证表明,这些地图比以前的极地地图更准确。
研究表明,MAGT的分布呈现出明显的纬度梯度,从北极高地极冷(<10℃)多年冻土带,到低纬度高山和高原地区的温暖(>2℃)多年冻土带,如青藏高原和蒙古高原,以及俄罗斯东南部的亚布洛诺维山脉和斯塔诺沃伊山脉。
此外,ALT的变化趋势与MAGT的变化趋势基本相似,但细节差异较大,区域平均ALT从北极高地的76.95±21.69 cm到低纬度高山和高原冻土区的232.40±47.95 cm不等,蒙古高原和东北地区存在一个狭窄的过渡带。
新地图显示,多年冻土面积约为 14.77(13.60–18.97)×106 平方公里2北半球,不包括冰川(约 0.64×106 千米2) 和湖泊 (约 0.3×106 千米2),多年冻土面积约为19.82×106 km2具有不同的发生概率。
多年冻土的水热条件从青藏高原以暖干旱型为主,到北极以冷湿型为主,寒、凉、暖多年冻土面积分别约为7.49×106(37.80%)、2.84×106(14.30%)和9.49×106 km2(47.90%)。
数据集包括 MAGT、ALT、多年冻土概率以及热液分区可公开查阅https://data.tpdc.ac.cn/en/data/5093d9ff-a5fc-4f10-a53f-c01e7b781368/。