Genomsnittlig årlig marktemperatur (MAGT) på den tibetanska platån. Kredit:Science China Press
Den tibetanska platån (TP), som ibland kallas "Jordens tredje pol, " är den högsta och mest omfattande platån i världen. TP är välkänt som "det asiatiska vattentornet, " eftersom det är den största permafrostregionen bland medel- och låglatitudregioner i världen. Medeltemperaturen för permafrost på TP är ungefär -2 C, denna varma permafrost är mer känslig för klimatförändringar och mänskliga störningar än den i Arktis. Dock, nedbrytningen av permafrost kan påverka stabiliteten i denna region. Kartläggning av permafrosten på TP är därför av avgörande betydelse.
På grund av den hårda naturmiljön, markmätningsdata såsom genomsnittlig årlig marktemperatur (MAGT) på ett djup av noll årlig amplitud (10-25 m) i permafrostområdet i TP är mycket begränsad, vilket leder till den stora osäkerheten i permafrostkartan i detta område. Med ackumulering av markobservationsdata och fjärranalys av big data, det är möjligt att kartlägga permafrosten vid TP med hög noggrannhet.
Nyligen, Youhua Ran från Northwest Institute of Eco-Environment and Resources, kinesiska vetenskapsakademin i Lanzhou, Kina, Xin Li från Institute of Tibetan Plateau Research, kinesiska vetenskapsakademin i Peking, Kina, och deras samarbetspartners samlade in och sammanställde MAGT-mätdata vid 237 borrhål som spreds brett över TP.
Dessa MAGT-data på plats integrerades med fjärravkända frysningsgraddagar och tinningsgraddagar, snötäckesdagar, bladarea index, markens bulkdensitet och jordfuktighetsdata med hög precision genom att använda en ensembleinlärningsmetod som använder en stödvektorregressionsmodell baserad på avståndsblockerade omsamplade träningsdata med 200 repetitioner. Korsvalidering indikerar att det förmodligen är den mest korrekta av alla för närvarande tillgängliga MAGT-data, som visas i figur 1.
Den termiska stabilitetskartan för permafrost på den tibetanska platån. Kredit:Science China Press
För att bättre beskriva permafrosten på Tibetplatån, den här kartan använder ett nytt zonindelningssystem för permafrost. Zonindelningssystemet för permafrost på hög höjd föreslogs av Guodong CHENG. Detta system baserat på MAGT är inte bara nära relaterat till permafrostens tjocklek, den vertikala anslutningen, och utvecklingsgraden av periglacial landform, men återspeglar också permafrostens termiska stabilitet, vilket är viktigt i miljö- och ingenjörsapplikationer.
Baserat på den förutspådda genomsnittliga årliga marktemperaturen (MAGT) på ett djup av noll årlig amplitud (10-25 m) och zonindelningssystemet för permafrost på hög höjd, permafrosten i TP var uppdelad i mycket stabila, stabil, halvstabil, övergångsperiod, och instabil (Figur 2). Enligt denna karta, den totala ytan av permafrost på TP, exklusive glaciärer och sjöar, är cirka 115,02*10
4
km
2
. De områden som motsvarar det mycket stabila, stabil, halvstabil, övergångsperiod, och instabila typer är 0,86*10
4
, 9,62*10
4
, 38,45*10
4
, 42,29*10
4
, och 23,80*10
4
km
2
, respektive. Den nya stabilitetskartan för permafrost är av grundläggande betydelse för att stödja teknisk planering och designåtgärder som syftar till att minska permafrostrelaterade faror och förbättra vattenresursförvaltningen. Det är också kan användas för att utvärdera "tredje pol" permafrost förändring i framtiden på som en baslinje.