中国东北多年冻土区春季解冻与大气甲烷爆发的时间响应特征

《Scientific Reports》：Methane bursts during spring thaw in the permafrost region of Northeast China

　　

摘要

在多年冻土区，春季解冻与大气甲烷浓度的阶段性爆发密切相关。本研究针对中国东北地区不同类型的多年冻土，对这些甲烷爆发进行了调查。利用MODIS数据和Sentinel-5P甲烷观测数据，分别提取了冻土解冻起始日期和甲烷爆发时间。结果表明，甲烷爆发表现出明显的空间和时间变异性。随着冻土稳定性的增加，甲烷爆发日期逐渐推迟，不稳定冻土区的甲烷爆发中位日期为4月初至4月中旬，半稳定冻土和稳定冻土区则分别为4月下旬至5月初。同时，甲烷爆发通常在冻土解冻起始后15天内发生。各年度解冻起始日期与甲烷爆发日期之间均呈一致的阳性关系，回归斜率为0.78–1.07。值得注意的是，2020年的中位滞后时间从15–22天缩短至2024年的11天，表明在研究期内，甲烷爆发对春季解冻的时间响应日益迅速。