第八届青年地学论坛

土壤表层温度是表征土壤热状态的重要因子，可直接反映地–气能量交换机制。自20世纪50年代开始，中国气象局对土壤表层温度进行了长期、系统的观测，观测数据已被广泛应用至科学研究中。中国气象局土壤表层温度早期的观测是由技术人员将水银温度计插入土壤中得到。在季节性积雪覆盖较厚的地区，雪表温度会被记录为土壤表层温度。随着气象观测自动化的推进，土壤表层温度由人工水银温度计测量转为使用热敏电阻传感器测量，温度探头被埋设在不同深度的土壤中自动记录相应深度的土壤温度。由于积雪导热性差、高反照率等特征，在积雪区，上述测量方法的变化会导致土壤表层温度数据不一致。
本研究以中国气象局天山地区87个站点为例，计算了两种测量方法的温度差(ΔT)，并通过数值模拟对观测数据进行了归一化处理。结果表明，1月平均雪深0.20±0.10 m，ΔT高达-7.5±2.2 ℃。自1970年至今，积雪区归一化后的土壤升温速率为0.09 ℃ yr^-1，而原始数据的升温速率为0.14 ℃ yr^-1，极大高估了真实的土壤温度变化。本研究所述方法为校正中国气象局土壤表层温度的历史资料提供了数值方法，对建立长时间序列土壤温度记录，理解土壤对气候变暖的响应至关重要。