积雪覆盖下季节冻土水分迁移模型及应用

该论文《稳定积雪覆盖下的季节性冻土水分特征及其数值模拟》发表于2013年的《南水北调与水利科技》第11卷第1期，作者是付强、马效松、王子龙和李天霄，他们分别来自东北农业大学水利与建筑学院和黑龙江省普通高等学校节水农业重点实验室。研究的主要目的是深入探讨积雪覆盖对季节性冻土土壤水分迁移规律的影响。 论文的核心发现是，积雪覆盖能够显著改变土壤环境。积雪覆盖下的土壤平均地温比裸地高出1℃，这表明积雪在阻止土壤热量散失方面起到了关键作用。同时，积雪覆盖也使土壤体积含水率提高了2%，说明它有助于保持土壤湿度，这对于防止春旱和保护冬小麦等作物免受低温“冷拔”现象有重要意义。 作者采用土壤水动力学理论，并通过冬季野外土壤水分观测实验，构建了一种能够准确模拟积雪覆盖下冻结土壤水分迁移动态的模型。该模型的相对平均误差仅有3.51%，显示了模型在预测方面的高精度。这一成果对于冻土水分迁移理论的丰富和完善，以及水资源管理和农业实践中的决策支持具有重要的理论和实际价值。 关键词包括“积雪覆盖”、“水分迁移”、“季节性冻土”和“有限差分法”，这些都是论文讨论的重点内容。在整个研究过程中，作者不仅关注了积雪对土壤温度和水分的影响，还探讨了这些影响如何通过数学模型得到量化和应用，从而为冻土区域的水资源管理提供了科学依据。这篇论文为理解积雪对冻土土壤水分行为的关键作用，以及如何有效地利用和保护这些水资源提供了有价值的研究成果。