近日,《Journal of Climate》在线发表了南京信息工程大学大气环境中心与耶鲁大学联合完成的研究成果,题为“Global land-lake thermal contrast in a warming world”。论文第一作者为我校大气环境中心博士生吕恒,其他作者包括我校肖薇教授、王伟副教授,以及耶鲁大学Xuhui Lee教授和Keer Zhang博士。研究工作得到了国家自然科学基金、江苏省杰出青年科学基金等项目的资助。
湖泊是气候系统的重要组成部分,对局地天气和流域气候具有重要影响,而这些影响主要源于湖泊与陆地之间的热力差异。然而,目前尚不明确湖泊与陆地之间显著的生物物理差异(如反照率、粗糙度、波文比等)如何驱动湖陆热力差异的变化。该研究以邻近陆地与湖泊的表面温度差值表征湖陆热力差异,基于高排放情景(SSP585)下的地球系统模式模拟数据,系统揭示了未来全球湖陆热力差异的时空格局及其演变趋势。并创新性地运用地表能量平衡原理拆解了生物物理因子对这一变化的贡献,为理解湖陆热力差异对全球变暖的响应机制提供了新的视角。
研究发现,在SSP585情景下,湖陆热力差异将会增强,在年际尺度上呈放大效应。全球平均结果从当前的-0.61 K(陆地温度低于湖泊)转变为未来的+0.37 K(陆地温度高于湖泊)。导致湖陆热力差异放大的主要原因是湖泊蒸发的增强,其贡献率高达90%。气候变暖促进湖面蒸发,蒸发从湖面带走潜热,导致湖面温度显著下降;与此同时,陆地和湖泊反照率的减少幅度相当,使反照率变化对湖陆热力差异的年际变化影响较小。虽然,各气候区的湖陆热力差异均呈放大趋势,但变化幅度在气候区之间存在差异(图1)。其中,热带地区的变化最显著(+1.59 K),而温带和寒带的湖陆热力差异由负值转变为正值,分别增加了1.15 K和0.69 K。
文章链接:https://doi.org/10.1175/JCLI-D-24-0559.1

图 生物物理因子对不同气候区湖陆热力差异年际变化的贡献