论文部分内容阅读
冻土是一种对气候变化极为敏感的土体介质,因此气候变化对冻土有着重要的影响。同时冻土的变化又会影响气候的形成,发展与变化。青藏高原是世界上中低纬度海拔最高、面积分布最大的区域,它的存在对东亚气候具有重要影响。 由于青藏高原复杂的地理环境,要搞清青藏高原冻土分布状况及对气候变化的响应,冻土分布模型法仍为一个有效的方法。国内外已经发展了很多冻土分布模型,但并不是每一种模型都适用于青藏高原,因此我们需要对模型进行精度评价,并且对其进行改进使其具有更高的适用性。 基于地理因素,气候因素和冻土分布基础底图,本文利用多变量综合评价法(MCA)对青藏高原过去40年每个年代冻土分布进行建模与分析。此模型能考虑多种影响青藏高原冻土分布的因素,并且能部分消除普通逻辑回归模型影响因子之间共线性的问题。本研究从地理因素及气候因素两个方面选取了影响冻土分布的主要因子:地理因素主要包括高程数据、坡度数据、坡向数据、经度数据和纬度数据;气候因素包括气温数据、降水数据和地表净辐射数据。由于本研究的气候数据都是通过地理因素插值的方式得到,所以它们之间有很强的共线性。最终,通过因子之间的相关性分析选取了气温数据、降水数据和日照数据进行建模。并且为进一步消除这三个因素之间的共线性问题,引入了多变量综合评价模型(MCA)。为建立模型,首先分别用这三个影响因素建立各自的逻辑回归模型,然后根据每个模型中能反映正确分类的R2值确定每个模型的权重。同时由于青藏高原复杂的地理环境,局部地区气候因子具有很大的差异,为此本研究引入前人对青藏高原地貌区划的结果,对青藏高原的七个地貌区分别建立MCA模型,从而对整个青藏高原冻土分布进行数值模拟。通过对模拟结果的分析,得到以下结论: (1) MCA模型能够同时考虑多种因素对冻土的影响,并且能够减少对野外调查数据的依赖。 (2)运用MCA模型模拟的1960s、1970s、1980s、1990s的青藏高原地区冻土分布面积分别为141.80×104km2、132.22×104km2、128.05×104km2、121.22×104km2。在过去40年中,冻土的分布面积在逐渐减少,1960s-1970s、1970s-1980s、1980s-1990s、1960s-1990s冻土面积分别减少了9.72×104km2、4.49×104km2、6.82×104km2、20.58×104km2。可以看出过去四十年中冻土退化明显,约占青藏高原总面积的14.5%。 (3)通过模拟结果与冻土底图、地貌解译点及与高程-响应模型的模拟结果进行对比,发现MCA模型具有较高的精度,大约可达到80%左右。