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2026

The Tibetan Plateau (TP), often referred to as the 'Asian Water Tower', plays a critical role in regulating the hydrological cycle and influencing global climate patterns. Its unique topography and climatic conditions result in pronounced seasonal freeze-thaw (FT) dynamics of the land surface, which are critical for understanding permafrost ecosystem responses to climate change. However, existing studies on FT dynamics over the TP are limited by either short observational periods or deficiency in accuracy, failing to capture the long-term FT processes comprehensively. This study presents a novel satellite-based approach for monitoring the FT dynamics over the TP from 1979 to 2022, utilizing passive microwave observations. We developed a new algorithm that integrates discriminant function algorithm (DFA) with a seasonal threshold algorithm (STA), employing the freeze-thaw index (FTI) as the classification variable to determine optimal FT thresholds. The strong performance of the algorithm was confirmed by in-situ validation, with an overall accuracy of 91.46%, a Kappa coefficient of 0.83, and an F1-score of 0.92, outperforming other remote sensing-derived FT products such as SMAP (OA = 89.44%, Kappa = 0.79, F1 = 0.89). Results reveal significant changes in surface freeze-thaw dynamics over the past four decades. Between 1988-2022, frozen days exhibited a significant decreasing trend of -0.19 daysyear(-)(1), primarily attributed to the delayed freeze onset (0.19 daysyear(-)(1)), while thaw onset showed no significant trend. Spatially, permafrost regions experienced a more pronounced decrease in frozen days and earlier thaw onset compared to seasonally frozen regions. Moreover, marked interannual trend differences in FT processes were observed across elevation gradients, with higher elevations showing more negative trends in frozen days and thaw onset. This study provides a reliable and up-to-date analysis of surface FT process changes over the TP, informed by long-term satellite-based observational perspectives. These analyses revealed marked spatial heterogeneity in surface FT dynamics across the TP region, underscoring the impacts of climate change on the cryosphere and hydrology.

期刊论文 2026-12-31 DOI: 10.1080/15481603.2026.2619201 ISSN: 1548-1603

冰—气—海耦合过程是当前极地冰冻圈研究中极具挑战性的科学问题之一。全球气候变暖背景下,近几十年来南极冰盖物质损失呈加剧趋势,主要表现为入海冰川(潮汐冰川)的动力失衡与异常流动。然而,目前学界针对海洋过程对入海冰川的调控机制、冰川自身驱动机制的认识仍存在不足。因此,系统揭示南极冰川运动演化特征及其对全球气候变暖的响应机制,对深化南极冰盖的认知具有重要科学价值。 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室康世昌研究员团队,基于2015年5月至2025年4月的Sentinel-1卫星观测数据,系统分析了南极半岛Beascochea海湾101条冰川流速变化特征,重点揭示了海湾上层海水变暖对冰川流速加快的关键作用。 研究表明,十年间Beascochea海湾冰川夏季平均流速增幅达1.81 ± 0.65%,较冬季均值高出约0.88%;夏季最大增速为 6.44 ± 0.74%。自2018年起,冰川流动出现大范围加速,期间最高年增速达4.04 ± 0.50% yr⁻¹。通过多种模型分析发现,该海湾0–300 m 深度的上层海洋变暖是冰川流动增速的主导因素,持续的冰川流速加快与海洋次表层浅部热量输入密切相关,而非冰川融水作用。 研究指出,在冰川动力学稳定性下降的背景下,未来海洋热力强迫可维持长期流速加快,将加剧南极半岛冰川物质损失。 该成果以Decadal glacier flow acceleration caused by upper ocean warming in the Antarctic Peninsula为题,发表于国际期刊International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation上。西北研究院康育龙博士为论文第一作者,康世昌研究员为论文通讯作者。该研究获中国科学院国际合作项目和甘肃省科技计划项目资助。 论文链接:https://authors.elsevier.com/sd/article/S1569-8432(26)00184-6 南极半岛Beascochea海湾冰川流速、末端高程与海温变化示意图 通过XGBoost 与 SHAP 模型分析不同驱动因子对冰川流速的影响。0-400 m 代表不同深度的海洋温度;Precip 表示冰川表面降水量;T2m 表示 2 米气温;U10m 表示 10 米风速;Tskin 表示冰川表面温度。 通过CCM模型分析不同深度海温对冰川流速的影响

2026-04-03

3月28至30日,中国冰冻圈科学学会2025年度学术年会暨理事会顺利举办。会议由中国冰冻圈科学学会(筹)(CSCS)等主办,中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室等承办。 3月28日下午,召开CSCS理事会。CSCS名誉理事长秦大河院士,理事长丁永建,副理事长效存德、杜德斌、罗勇、徐柏青、臧淑英,秘书长吴晓东等100余人出席会议。会议由丁永建和效存德分阶段主持。 秦大河在致辞中指出,理事会是对全国冰冻圈科学研究进展的年度系统梳理,也是对学科发展的集体研判。目前学会下属专业委员会覆盖了冰冻圈科学的前沿领域,学科发展已经相当成熟,我们肩负的责任也更加重大。各位理事应增强使命感和责任感,通过理事会平台积极谋划冰冻圈科学的未来发展。会上,吴晓东汇报了2025年度学会的工作进展和主要业绩。18个专业/工作委员会依次详细汇报了年度工作进展。最后,理事会讨论了专委会或工作组增设的必要性等相关事宜,同时为学会的发展建言献策。 3月29日上午,召开CSCS 2025年度学术年会。中国科学院院士秦大河、姚檀栋、王艳芬,中国工程院院士、西北研究院院长冯起,甘肃省第十三届人大常委会副主任陈克恭等280余位专家学者出席会议。丁永建主持大会开幕式。 秦大河在致辞中指出,我国冰冻圈领域相关单位联合国际多家机构申报的“面向气候行动与可持续发展的冰冻圈数字孪生计划”,正式获得联合国教科文组织批准,纳入“科学促进可持续发展国际十年(IDSSD)”倡议框架,这是我国科学家积极践行全球气候治理、推动科学服务人类发展的实际行动。下一步应高度重视人工智能等新兴技术的发展应用,助力冰冻圈科学高质量发展,为应对气候变化、推动人类可持续发展做出贡献。丁永建强调了融合人工智能促进冰冻圈科学研究的紧迫性与重大机遇。 大会颁发了2025年度施雅风冰冻圈与环境优秀科学家奖和青年科学家奖,西北研究院何兴研究员和朱国才研究员荣获优秀科学家奖。秦大河、姚檀栋为获奖人颁发证书。西北研究院高泽永研究员、李晓英研究员,西北大学吴雪娇教授、西安交通大学姚莹莹教授、中山大学郑雷教授荣获青年科学家奖。姚檀栋、冯起、王艳芬、丁永建、施建成为获奖人颁发证书。 会议特邀冯起院士作了“高寒矿区冻土-水文耦合作用与生态调控技术及集成示范”报告,王艳芬院士作了“青藏高原高寒湿地时空分布格局及其保水蓄碳功能”报告。陈克恭研究员以开普勒第一定律为例,展示了数学在地球系统科学中的应用;效存德教授阐述了地球系统安全公正边界与冰冻圈影响区安全公正转型;岭南大学李佳教授介绍了二氧化碳源汇匹配及监测;中国社会科学院俄罗斯东欧中亚研究所肖斌教授分析了冰冻圈大国博弈的新态势及战略思考;中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所所长康世昌研究员论述了人工智能在冰冻圈科学研究中的应用与挑战。大会特邀报告展示了冰冻圈科学领域的最新进展和前沿方向,也凸显了冰冻圈科学和其他学科交叉融合的重要性。 大会报告结束后,丁永建主持了“冰冻圈学科发展讨论”环节,北京师范大学宋长青教授、清华大学罗勇教授、中国科学院大气物理研究所周天军研究员等多位专家阐述了冰冻圈科学未来的发展重点,其他多位与会专家围绕冰冻圈科学未来研究方向、技术创新、国际合作路径等议题展开了深入研讨。 大会分会场报告紧密围绕冰冻圈数字孪生前沿技术与应用这一大会主题,聚焦冰冻圈变化过程与模拟、冰冻圈变化与可持续发展、冰冻圈大数据挖掘与应用3个议题展开,共组织分会场报告108场,全方位展示了冰冻圈科学研究的新技术、新方法及最新学术成果。 本次会议凝聚了科学研究、技术创新与国内外合作的多方共识,研讨了未来的学科发展方向,促进了冰冻圈科学相关研究成果的交流,为冰冻圈科学研究服务应对气候变化、实现联合国可持续发展目标提供了思路。 中国冰冻圈科学学会理事会会议现场 学术年会会议合影 学术年会会议现场 秦大河院士致辞 姚檀栋院士主持特邀报告 丁永建研究员主持讨论 颁奖现场

2026-04-03

Climate change is reshaping the risk landscape for natural gas pipelines, with landslides emerging as a major driver of technological accidents triggered by natural hazards (Natech events). Conventional Natech risk models rarely incorporate climate-sensitive parameters such as groundwater levels and soil moisture, limiting their capacity to capture evolving threats. This study develops a probabilistic model that explicitly links climate-driven landslide susceptibility to pipeline vulnerability, providing a quantitative basis for assessing pipeline failure probability under different emission projection scenarios. Using Monte Carlo simulations across five regions in China, the results show that under high-emission pathways (SSP5-8.5), pipeline failure probability in summer increases dramatically. For example, from 0.320 to 0.943 in Xinjiang, 0.112 to 0.220 in Sichuan, and 0.087 to 0.188 in Hainan. In cold regions, winter failure probability more than doubles, rising from 0.206 to 0.501 in Heilongjiang and from 0.235 to 0.488 in Beijing. These shifts reveal an overall increase in risk, intensification of seasonal contrasts, and, in some areas, a reconfiguration of high-risk periods. Sensitivity analysis highlights groundwater levels and soil moisture as the dominant drivers, with regional differences shaped by precipitation regimes, permafrost thaw, and typhoon impacts. Building on these insights, this study proposes an AI-based condition-monitoring framework that integrates real-time climate and geotechnical data to support adaptive early warning and safety management.

期刊论文 2026-04-01 DOI: 10.1016/j.jlp.2025.105849 ISSN: 0950-4230

Study region The eastern Qilian Mountains, located on the northeastern margin of the Tibetan Plateau, span elevations from similar to 2600 to 5300 m around the Menyuan area. It is characterized by cold, alpine climatic conditions and hosts both permafrost and seasonally frozen ground, which are highly sensitive to climate change and have important hydrological and ecological implications. Study focus This study develops an enhanced multi-temporal InSAR framework to monitor frozen ground dynamics in the eastern Qilian Mountains using Sentinel-1 data from 2014 to 2024, with a particular focus on the permafrost-seasonally frozen ground transition zone around Menyuan. It addresses key challenges in permafrost monitoring by implementing a co-seismic deformation separation model, a Common Scene Stack (CSS)-based atmospheric correction method, and a time-series decomposition model with linearly varying annual amplitude to capture evolving freeze-thaw behavior under climate change. New hydrological insights for the region The results reveal clear hydrological and thermal contrasts between permafrost and seasonally frozen ground. Seasonally frozen ground exhibits higher seasonal deformation amplitudes, more rapid interannual changes, and shorter thermal response lags compared to permafrost, reflecting its more dynamic hydrothermal regime. The estimated freeze-thaw layer thickness ranges from 0 to 5.3 m, with thinning trends in seasonally frozen ground at lower elevations and slight thickening of active layers in high-elevation permafrost. These findings highlight ongoing frozen ground degradation and provide new insights into subsurface water-energy interactions and long-term cryospheric responses to climate warming in alpine environments.

期刊论文 2026-04-01 DOI: 10.1016/j.ejrh.2026.103151

青藏高原素有“亚洲水塔”之称,因其海拔高、气候寒冷与人类活动稀少,长期被视作受人类活动排放污染物直接影响较小的偏远区域。然而,近年来的研究表明,微塑料等新污染物可以通过大气远距离传输抵达这一区域。相较于人口密集区,高海拔山区大气微塑料的分布特征、沉降过程及其驱动机制,仍缺乏系统研究与科学认识。 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室张玉兰研究员团队,在青藏高原东北部祁连山地区开展了系统的大气样品采集,对大气微塑料悬浮及其湿沉降动态进行了高通量定量分析检测,精确获取了单个微塑料颗粒的尺寸、聚合物类型及多种形态参数,为揭示高海拔地区大气微塑料的传输与沉降提供了关键科学依据。 研究结果显示,祁连山大气中粒径大于50 µm的悬浮微塑料浓度为0.33 ± 0.35 items/m3,湿沉降通量为124.06 ± 115.67 items/(m2·day);微塑料形态以碎片状为主,占比超过70%。聚合物类型的亲水性与疏水性特征以及微塑料的老化程度,共同影响其在大气中的停留时间。研究表明,该区域悬浮微塑料粒径尺寸范围更大、碎片化程度更高,表明其经历了更长时间的大气传输与老化过程。 研究团队创新性引入“球度”这一连续变量,量化了不同形状微塑料的大气传输潜力。通过后向轨迹分析发现,低球度微塑料更易实现长距离传输,而高球度微塑料颗粒则更易发生局地沉降。 该研究成果为完善全球大气微塑料循环模式、科学评估偏远高寒地区生态风险,以及制定塑料污染防控政策提供了重要科学支撑。 相关研究成果以Dynamics of suspended atmospheric microplastics and their wet deposition in the Qilian Mountains, Northeast Tibetan Plateau为题发表于Journal of Environmental Sciences。西北研究院博士研究生罗犀为论文第一作者,张玉兰研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金青年科学基金项目(B类)、甘肃省重大科技专项和甘肃省杰出青年基金等项目共同资助。 论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jes.2025.08.002 祁连山大气微塑料的悬浮与湿沉降动态

2026-04-01 中国科学院西北生态环境资源研究院

3月26日,国家科技基础资源调查专项“东北高纬度多年冻土本底及冻融灾害调查”项目课题绩效评价会议顺利召开。会议由中国科学院西北生态环境资源研究院牵头,联合哈尔滨师范大学、东北林业大学、南京信息工程大学共同举办。 科技部科技基础条件平台中心、中国科学院基础科学研究局、甘肃省科技厅基础研究处及西北研究院纪委书记袁小华等领导出席会议。重庆交通大学赖远明院士等9名专家组成员,以及项目牵头单位、各承担单位科研骨干共60余人参加会议。会议由专家组组长北京师范大学宋长青教授及项目负责人西北研究院李国玉研究员分阶段主持。 开幕式上,袁小华代表牵头单位致欢迎辞,对各位领导专家长期以来给予的关心与支持表示感谢,并介绍了项目总体情况。科技部科技基础条件平台中心领导在致辞中强调,项目组要严格规范项目管理,坚持问题导向,扎实做好课题绩效评价工作,为项目高质量结题验收奠定坚实基础。他指出,项目实施对支撑“冰上丝绸之路”建设与北极战略具有重大意义,将为我国深度参与北极事务、推动极地科学研究与寒区工程实践提供坚实数据基础和科技支撑。中国科学院主管部门领导建议项目组进一步强化课题间的协同联动,提升数据系统性与完整性,提前布局数据汇交与成果转化工作。 会上,哈尔滨师范大学臧淑英教授、西北研究院胡国杰研究员、东北林业大学金会军教授、南京信息工程大学赵林教授、西北研究院李国玉研究员分别代表五个课题,围绕研究进展、主要成果、数据产出、技术创新及经费执行情况作详细汇报。 专家组认真听取汇报,审阅相关材料,并开展质询与深入讨论。专家组一致认为,项目自启动以来,各课题严格按照任务书目标任务推进实施,围绕东北高纬度多年冻土分布现状、冻土地温、含冰量及关键环境要素等开展了系统调查与数据整编工作,取得了阶段性重要成果。项目在典型区多年冻土分布界限、埋深、厚度、地下冰分布与含量调查,以及线性工程冻融灾害调查等方面积累了系统完整的科学数据,初步构建了东北多年冻土和冻土工程冻害综合集成数据库,为后续成果发布与应用共享奠定了坚实基础。 专家指出,东北多年冻土区是我国第二大多年冻土区,既是重要的土壤碳库和生态安全屏障区,也是“一带一路”中蒙俄经济走廊建设的关键枢纽区。该项目的实施对揭示东北多年冻土演化规律、支撑区域重大工程建设与生态安全保障具有重要意义。建议各课题在后续工作中进一步强化数据标准化、成果可视化及跨课题协同,加快推进数据汇交与成果转化,提升成果在寒区工程建设、生态环境保护及国家战略实施中的支撑作用。 本次课题绩效评价会议的顺利召开,标志着项目整体研究工作进入收官阶段。项目组将根据专家意见,进一步完善成果凝练与数据整合,持续推动东北多年冻土研究高质量发展,为我国寒区科学研究与工程实践提供坚实数据支撑。 会议现场

2026-03-31 中国科学院西北生态环境资源研究院

积雪覆盖率(FSC)是冰冻圈与陆气界面能量、水分交换的关键变量,在水文预报、水资源管理、气候变化监测等领域发挥着重要作用。传统FSC反演方法在复杂地形、高植被覆盖区域精度受限,而新兴的机器学习与深度学习FSC估算方法虽能捕捉高维非线性关系,但因缺乏大规模、标准化、跨区域的人工智能就绪(AI-Ready)FSC数据集,且无统一的数据集构建标准流程和评估规范,难以在大尺度、长时序FSC监测中充分发挥效能。因此,构建符合AI-Ready标准的FSC数据集,已成为推动人工智能驱动积雪监测研究取得突破的关键。 中国科学院西北生态环境资源研究院研究团队利用多源卫星遥感数据(Landsat-5/7/8/9、Sentinel-2及中分辨率成像光谱仪(MODIS))与多维度环境要素,构建了大规模、标准化、面向人工智能应用的积雪覆盖度样本数据集——ChinaAI-FSC。该数据集建立了系统的数据集构建标准流程与科学的评估规范,通过多源数据融合、严格质量控制、标准化组织,形成了高质量、可复用的AI-Ready样本库。 ChinaAI-FSC包含47,728个高质量样本,每个样本为128×128 MODIS像元瓦片,参考真值由Landsat-5/7/8/9和Sentinel-2高分辨率影像生成,覆盖中国全部陆地范围及三大稳定积雪区。数据集提取了20个特征变量,包括MODIS地表反射率(波段1–7)、地形属性、森林与土地覆盖信息及地理位置因子,可同时支持基于“点”和“面”两种人工智能建模范式。 在质量控制方面,研究建立了像素和瓦片两级综合质量控制体系,从光谱—积雪物理一致性、温度—积雪能量平衡一致性等多维度进行严格筛选。提出了“四层—四域—十五属性(4L-4D-15A)”人工智能就绪性评估协议,从数据、信息、系统、应用四个维度全面评估数据集。 该评估体系也可推广应用于土壤湿度、植被、地表温度等其他地球物理变量研究中。ChinaAI-FSC的构建,为人工智能驱动的大尺度、长时序积雪覆盖监测提供了高质量数据基础,推动了相关算法的可复现与互操作,有望显著提升复杂地表条件下积雪覆盖度反演的精度与泛化能力。 研究成果以ChinaAI-FSC: A Comprehensive AI-Ready MODIS Fractional Snow Cover Dataset for China (2000-2022)为题发表在国际期刊Earth System Science Data上。数据集发布在国家冰川冻土沙漠科学数据中心,用户可开放获取。西北研究院侯金亮副研究员为论文第一作者,张莹副研究员、黄春林研究员为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金等项目资助。 论文链接:https://doi.org/10.5194/essd-18-1995-2026 数据集链接:https://www.ncdc.ac.cn/portal/metadata/e44b23cc-0aad-43ec-90c5-9eb1882c696f

2026-03-25

3月23日,中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室党总支召开专题会议,部署开展树立和践行正确政绩观学习教育相关工作。全国重点实验室党总支及所属的冻土第一、第二党支部,冰冻圈第一、第二党支部,大气党支部,遥感和大数据党支部支委参加会议。会议由西北研究院副院长、全重党总支书记张明义主持。 会议深入学习贯彻习近平总书记关于树立和践行正确政绩观学习教育的重要讲话和重要指示精神,传达学习中央办公厅《关于在全党开展树立和践行正确政绩观学习教育的通知》、中央党的建设工作领导小组会议精神,传达学习了中国科学院2026年度工作会议精神及西北研究院党委相关贯彻落实要求。 会议立足抢占科技制高点核心任务,结合全重实验室高质量建设与长远发展目标,对2026年度各项重点工作进行了动员部署。与会人员围绕会议精神,紧密结合科研攻关、支部建设、日常工作实际开展深入交流研讨,进一步凝聚思想共识、明晰工作方向。 会议要求,全重实验室全体党员同志要切实提高政治站位,深学细悟习近平总书记关于树立和践行正确政绩观的重要论述,深刻领会学习教育的重大意义。要全面落实“立党为公、为民造福、科学决策、真抓实干”的总要求,在深学、真查、实改上下功夫见实效。要围绕“学论述、强党性、重实干、促攻坚”工作主线,把学习教育与抢占科技制高点核心任务、弘扬科学家精神、净化学术生态等重点工作紧密结合,进一步增强作为国家战略科技力量主力军的使命担当。要立足“十五五”开局起步关键点,抢抓发展机遇,以正确政绩观引领保障冰冻圈科学和冻土工程事业稳步发展,把学习教育成果转化为攻坚克难、抢占科技制高点的强大动力,为抢占冰冻圈科学和冻土工程领域科技制高点提供坚强保障。 会议现场

2026-03-24
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