我国学者与海外合作者在极端高温事件 对湖泊水温的影响研究方面取得进展
2025/06/01
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图 数值试验揭示的大气极端高温事件对夏季湖泊表层水温的贡献。（a）夏季湖泊表层水温在控制试验（CTL）和没有大气极端高温的假世界（CFT）中的数据分布；（b）CTL和CFT中所有研究湖泊平均的夏季或表层水温的年际变化；（c）大气极端高温对夏季湖泊表层水温变化趋势的贡献；（d）夏季湖泊表层水温之差（CTL ? CFT）的变化趋势
在国家自然科学基金项目（批准号：U22A20561）等资助下，中国科学院南京地理与湖泊研究所施坤研究员、秦伯强研究员、张运林研究员与英国班戈大学R. Iestyn Woolway博士合作在湖泊表层水温对气候变化的响应机制领域取得进展。成果以“大气热事件对湖泊表层水温升高的非均衡影响（Disproportionate impact of atmospheric heat events on lake surface water temperature increases）”为题，于2024年9月17日在《自然·气候变化》（Nature Climate Change）在线发表。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41558-024-02122-y。
湖泊是地球表层重要的地理单元，储存了全球约87%的可用淡水，具有旅游、供水、调蓄等多个重要的生态系统服务功能。水温是湖泊最基本的物理量，影响着湖泊生态系统的演化过程。气候变暖导致水温升高，引发湖泊缺氧、藻类水华暴发等一系列生态环境问题，严重威胁了湖泊生态系统安全和流域的可持续发展。因此，理解湖泊对气候变化的热力响应过程和机理是评估气候变化对湖泊生态系统影响的理论前提。随着气候变化的加剧，全球大气极端高温事件（HTEs）愈发频繁且强度也越来越高。2022年全球范围内出现了破纪录的热浪，2023年则经历了有记录以来最热的6月和7月，这些极端高温事件的发生增加了气候变化对湖泊热力学影响的复杂性。
该研究发现，HTEs在湖泊水温和热浪变化中扮演着重要角色，强调了短期极端天气事件在塑造长期湖泊水温动态中的重要作用。HTEs对全球湖泊表层水温的上升产生了显著影响。研究耦合数值模拟和卫星观测等技术，量化了HTEs对全球1260个湖泊水体（1979年至2022年）的夏季水温和湖泊热浪变化的关键驱动因素。该成果对于理解气候变化对湖泊系统的影响机理以及湖泊管理治理等方面有重要的科学和现实意义。贡献，发现全球湖泊经历的HTEs持续时间和累积强度显著增加，平均增长率分别为每十年1.4天和0.92 oC·天。尽管HTEs仅占夏季总天数的7%，但却贡献了24%的湖泊表面夏季升温趋势，其中欧洲地区的影响最为明显。此外，该研究还发现HTEs是湖泊热浪持续时间和累积强度的关键驱动因素。该成果对于理解气候变化对湖泊系统的影响机理以及湖泊管理治理等方面有重要的科学和现实意义。
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