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青藏高原熱融滑塌四維演化過程研究獲進展

2026年02月27日 西北生態環境資源研究院
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青藏高原的熱融滑塌普遍規模小、發育淺,且受衛星遙感空間分辨率不足及重訪周期限制,其精細化時空形變過程長期難以被準確捕捉與識別。

中國科學院西北生態環境資源研究院研究團隊,利用無人機攝影測量技術,歷時6年(2019年—2024年)對青藏高原8處熱融滑塌開展了厘米級連續監測,實現了對青藏高原熱融滑塌四維時空演化過程的系統追蹤與高精度量化。

研究表明,青藏高原熱融滑塌多發育于北向緩坡(平均坡度8.3°),形態整體呈長條形(平均長寬比約3.0),普遍具有“后緣塌陷區—中部滑移區—前緣堆積區”的三段式結構。各區域的變形特征差異顯著:后緣塌陷區顯著下沉,平均下沉幅度達2.4米,中部滑移區局部抬升,平均抬升1.4米,前緣堆積區相對穩定。

2019年—2024年間,研究區熱融滑塌整體呈持續擴張趨勢,活動期集中在每年6月至10月,其中9月至10月最為劇烈;滑塌面積年均擴張約1182.9平方米,月均擴張約505.7平方米,其后緣后壁年均后退14.5米,月均后退6.2米。同時,研究精準量化了滑塌體內部地表物質的運動速率,明確了該速率自后緣向前緣呈遞減規律,揭示了后緣后退與下坡物質搬運之間的緊密力學關聯。

研究還識別出青藏高原熱融滑塌的三種典型擴張模式,分別為突發增長型、持續增長型和停止增長型。研究進一步揭示了兩類代表性的熱融滑塌演化路徑:一類是在極端降雨、異常高溫或坡腳擾動作用下,快速大規模啟動并持續擴張的即時觸發型,具有明顯的突發性;另一類是經歷多年緩慢變形,在條件累積到臨界狀態后突然加速發展的閾值延遲型。這兩類熱融滑塌演化路徑在災害突發性和預警可行性上存在顯著差異,對凍土災害識別與風險管理具有重要意義。

研究實現了對小尺度熱融滑塌四維時空動態演變的精確量化,獲取了高精度的滑塌面積擴張、后緣后退、地表物質運動和體積變化等核心參數,明確了青藏高原熱融滑塌月度、年度和總體變化特征,深化了對其內部物質遷移和擴張過程的認識,為青藏高原多年凍土區熱融滑塌的碳動態評估及工程走廊基礎設施安全提供了關鍵科學依據。

相關研究成果以Centimeter-resolution 4D dynamics of retrogressive thaw slumps from repeat UAV photogrammetry on the Tibetan Plateau為題,發表在《環境遙感》(Remote Sensing of Environment)上。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、甘肅省自然科學基金和中國科學院“西部之光”人才培養計劃的支持。

論文鏈接

2019年—2024年熱融滑塌表面形態演化過程

2019年—2024年熱融滑塌表面高程變化過程

即時觸發型和閾值延遲型熱融滑塌演化路徑

打印 責任編輯:梁春雨

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