主要研究 今天

“有些东西不喜欢墙, 这使得冰层下的冻土膨胀起来, And spills the upper boulders in the sun; And makes gaps even two can pass abreast,罗伯特·弗罗斯特在《永利app新版本官网地址》中写道.” 

霜冻使新英格兰的道路和司机们变得崎岖不平, 恶劣的天气是季节性土壤冻融循环的后果之一，影响着北半球大约一半的地区. 

“季节性土壤冻结是一种重要的干扰，可能对我们的基础设施和生态系统产生负面影响. 它会破坏道路和建筑的稳定, 增加陆上水流导致洪水泛滥, 并且可以通过破坏根系来影响植物的健康——包括多年生作物——以及森林树种,亚历山德拉·康托斯塔说, 研究助理教授与 地球、海洋和空间研究所和一名研究人员 NH农业试验站.

然而，尽管有这种众所周知的现象, 令人惊讶的是，缺乏评估冻土时间和范围及其影响的土壤霜冻研究. 康托斯塔是永利app新版本官网地址一个研究小组的首席科学家，他获得了1美元奖金.拨款200万美元弥补这方面的知识差距. 科学家们的目标是回答两个首要问题:土壤结霜是如何随时间和空间变化的, 以及变化的土壤霜冻条件如何影响土壤碳和养分保持等生态系统过程? 

季节性土壤冻融在控制温带生态系统的养分和碳循环中也起着关键作用，并影响到永久冻土, 农业生态系统, 城市生态系统, 以及人与人之间的界面, 建筑, 和道路. 未来快速变暖的冬季加上极端寒流的组合表明，在中高纬度地区，冻融事件可能会增加, 包括新英格兰. 跨学科的生态学家团队, 水文学家, 工程师, 研究这项拨款的气候科学家将开发和测试新的系统，以了解整个地区土壤霜冻的变化. 

这样做, 他们会发展, 测试, 并部署无线网络, 用于连续测量土壤霜冻的地下传感器和探地雷达系统. 他们将利用这些测量来了解变化的冬季条件如何影响整个景观的土壤霜冻，并评估生态系统如何对冬季冻结的土壤深度做出反应. 

“低成本微控制器等新技术的出现，为传统的霜管自动化提供了机会，并增加了在更偏远地区的观察. 同时, 将探地雷达与无人机系统相结合，可以将基于点的测量扩展到景观尺度. 在一起, 这些新方法将能够在更广泛的空间区域进行更频繁的测量, 这将为土壤冻结及其对人类和自然系统的影响提供重要见解,”她说。.

在气候变化的情况下，该项目尤为重要. 随着冬天继续变暖, 积雪深度和持续时间的减少导致雪的绝缘能力总体下降，使土壤更容易受到土壤霜冻的影响. 然而，季节性冻融研究往往严格限于观测或模拟土壤温度, 哪些是不完美的土壤霜冻替代物. 目前, 目前还没有直接量化土壤霜深的自动化传感器，也没有利用遥感平台检测精细分辨率土壤霜深的手段. 

“我们的全自动化, 无线地下土壤霜冻传感器和无人机系统探地雷达技术将促进对快速变化的冬季如何影响土壤小气候的基本理解. 这种认识对于了解寒冷季节的水文是必不可少的, 农业, 生态过程,康托斯塔说.

除了康托斯塔, 联合国大学的科学团队包括气候科学家Elizabeth Burakowski, 实验站研究员和微生物生态学家Serita Frey说, 水资源工程师和地表水水文学家詹妮弗·雅各布斯说, 以及电气和计算机工程师Shaad Mahmud. 约翰·坎贝尔, 美国林业局北方研究站的研究生态学家, 也是一个合作者. 该项目将对下一代科学家和利益相关者进行理论和实践方面的培训，以了解冬季变化对当地和全球的影响.

本材料基于NH农业实验站支持的工作, 通过国家粮食和农业研究所的联合资助, U.S. 农业部, 根据农业和食品研究倡议的奖励编号1025737, 以及新罕布什尔州.

成立于1887年, 永利app新版本官网地址生命科学与农业学院的新罕布什尔农业实验站是永利app新版本官网地址的第一个研究中心，也是永利app新版本官网地址赠地遗产和使命的一个基本组成部分. 我们管理联邦和州的资金, 包括美国农业部国家食品和农业研究所的支持, 就可持续农业和食品的各个方面提供公正和客观的研究, 水产养殖, 森林管理, 以及相关的野生动物, 自然资源, 农村社区的话题. 我们维护着伍德曼和金曼农艺和园艺研究农场, 麦克法兰研究温室, 仙童乳品教学与研究中心, 以及有机乳品研究农场. 其他属性也提供饲料, 森林, 和林地直接支持研究, 教学, 和推广.

永利app新版本官网地址是一所旗舰研究型大学，激励创新，改变我们州的生活, 国家, 和世界. 超过16个,来自全美50个州和71个国家的000名学生与屡获殊荣的教师一起学习顶级商业课程, 工程, 法律, 文科, 以及200多个科学研究项目. 联合国大学的研究组合包括与美国宇航局的合作, 美国国家海洋和大气管理局, NSF, 国家卫生研究院, 和美国农业部, 每年获得超过1亿美元的竞争性外部资金，以进一步探索和确定土地的边界, 海, 和空间.