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北极气象监测项目冻土研究站

北极气象监测项目冻土研究站

概况：

应用类型：

气象监测

业主：

加拿大北部诸岛负责机构

主要配置：

数采：CR510S

探头：空气温湿度、风速、雪深

冻土是一种热现象—它的形成、存在或消失，都与气候有密切的关系。它的分布、温度和厚度受到自然环境变化和人类对环境的干扰等导致地热分布变化的因素的影响。空气温度、降水、或植物减少引起的地表变化、有机隔绝层的破坏、森林火灾、河道灌溉、海蚀等都可能引起地热分布的变化。

地面和地下气候的相互作用是一种复杂的现象，并受到多种因素的影响。地上变化的影响因素主要是植物、有机物或雪地的隔离作用。一般情况下，地面的温度变化与冻土深处的温度变化会有一定的时滞。对于厚的冻土，这种时滞可能以千年或万年计，而薄的冻土也可能需要几十年的时间。

加拿大地质调查（GSC）项目在麦肯泽地区进行的监测主要针对冻土与气候的相互关系。不是所有现存的冻土都与当地的气候相协调。别弗特沿海的冻土有几百米厚。它的形成是在上一次冰川纪大陆架暴露于寒冷的气候下时形成的。这里的冻土与海水的温度不相协调，正逐渐地减少。

根据通常的循环模型，由于人类引起大气中二氧化碳的增加，在大多数北极地区，空气的年平均温度可能升高好几度。在一些冻土地区，地面温度高于溶解温度1、2度，冻土很可能由于全球变暖引起的地热变化而长久消失。如果地面的冰较厚的话，冻土的减少将会引起一些物理反应。尤其是融化引起土壤的不稳定，产生沉降或滑坡，从而影响地貌、生态环境和基础设施。因此，需评估这些气候变化对于冻土的影响，以确定应采取怎样的措施来调节气候的变化。

加拿大冻土监测网提供了活动层和冻土层热状态的长期观测。这些观测对于理解现在的冻土情况和发现冻土表现出的地面气候变化。这个网络对全球地表网的冻土研究和加拿大在世界气象组织下所做的系统性的低温带观测提供了有力的帮助。GSC负责制订这个网络的框架与实施基础工作。大约有75个地热观测站服务于政府机构和大学的研究人员。

GSC控制着20多个站构成的网络。这些站的钻井一般有20米深，是八十年代中期在麦肯泽谷及河谷地区建成的，其中一些是与加拿大环保和农业部门合作建立。GSC还管理着由60个活动层监测站组成的网络，还在北极与CFS（加拿大**站）合作有5个钻井，用于冻土温度观测。

2002年，GSC与加拿大环保部门合作，安装CSI的气象观测仪器进行雪地监测，包括空气温度、风速、紫外雪深计。在北极较南的位置有3个站、贝克湖边有1个、波利尔森林挨麦肯泽谷的地方有1个。这些探头用CR510数采器进行控制，并加上一块SM4M存储模块。电源采用10W电阳能板，并加上26Ahr的蓄电池以备晚间用电。GSC计划到**年夏天在其他GSC站点安装更多的气象站。这些气象站可以提供不同地点和不同时间的雪深，以及各地的小气候。这些数据要用于我们更好地理解当地的寒冷气候与气候变化的相关因素的关系。

军营站所在地的气候是北极沙漠地区寒冷而干燥型气候的典型。年平均空气温度是-18.1oC，年平均地表温度约-160C。30年的正常降雨量为16.2mm，年平均总降水为153.6mm。冻土约600mm厚。

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