基于BP神经网络和FEFLOW模型模拟预测多年冻土活动层温度 ——以青藏高原风火山地区为例

• 作者: 叶仁政 常娟 徐洪亮 郭林茂
• 来源期刊: 冰川冻土
• 学科: 农学
• 关键词: 青藏高原 活动层 土壤热状况 气候变化 BP神经网络 FEFLOW模型
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 冰冻圈与全球变化
• 页码范围: 399-411
• 页数: 13页
• 分类号: P642.14|S152.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.7522/j.issn.1000-0240.2019.1006

摘要

土壤温度是陆面过程中地-气系统间能量与物质交换的重要参数,它的动态变化及其对气候变化的响应也是研究陆面过程的关键问题之一.在全球变暖背景下,研究青藏高原多年冻土活动层土壤热状况动态变化,对深入了解高原活动层厚度的变化特征及下垫面的热力作用均有重要意义.利用BP神经网络模型,对青藏高原风火山地区的地表温度进行了模拟,并利用输出的地表温度驱动FEFLOW模型对研究区活动层不同深度土壤温度进行了模拟.与各深度土壤温度观测值对比发现,均方根误差介于0.09～1.78℃,纳什效率系数介于0.86～0.98,模拟效果良好.结合BP神经网络模型和FEFLOW模型预测了研究区未来50年活动层热状况的动态变化过程,结果表明:在0.02、0.048、0.07℃·a-1三种升温情景下,50年后研究区活动层厚度将分别增加19.4、51.8、64.7 cm,土壤升温幅度随着深度的增加逐渐减小.同时发现,随着气温不同程度的升高,土壤开始融化的时间在不断提前,开始冻结的时间则不断延迟,这种规律随着土壤深度的增加而减弱,但不同深度土壤冻融过程对气温升高的响应差异却随着增温速率的增大而逐渐减小.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	常娟	兰州大学资源环境学院	12	510	8.0	12.0
2	郭林茂	兰州大学资源环境学院	2	0	0.0	0.0
3	徐洪亮	兰州大学资源环境学院	2	0	0.0	0.0
4	叶仁政	兰州大学资源环境学院	2	2	1.0	1.0