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科研进展
蒸散发是全球水-碳-能量耦合循环的纽带,是量化水文循环响应全球变化的关键过程。在全球变暖、水文循环加剧的大背景下,全球蒸散发呈现出了明显的年际和季节性变化。然而,由于蒸散发的时空变化复杂、影响因素众多且实地观测有限,不同方法估算的蒸散发间存在较大差异,导致现有针对全球蒸散发时空变化的评估存在较大的不确定性。同时,大规模的植被变绿是过去几十年全球变化最为显著的特征之一。然而,植被变绿的蒸散发效应却尚未明晰。上述蒸散发估算中的不确定性以及对于蒸散发响应全球变化关键过程的认知不清,极大地限制了对水文循环如何响应全球变化的科学认知;同时也给全球变化背景下淡水资源可持续性评估、农业灌溉制度制定、干旱事件预测以及生态系统监测等带来了巨大挑战。
针对上述问题,清华大学水利系杨雨亭副教授团队系统梳理与综述了现有的观测证据与模型结果,分析了自上世纪80年代以来全球蒸散发的时空变化特征及其驱动因素,重点讨论了植被变化对蒸散发的影响,并评估了蒸散发变化对气候系统的反馈作用。该成果以“Evapotranspiration on a greening Earth”为题,于2023年8月22日在线发表于Nature Reviews Earth & Environment。

通过综合多源观测与模型结果,量化了全球陆面多年平均蒸散发为520±31 mm yr-1,约占全球陆面多年平均降水量的66%以及多年平均净辐射的47%。同时,自上世纪80年代以来,全球陆面蒸散发呈加速上升的趋势。在1982-2011年的30年间,全球陆面蒸散发年均增加0.66 ± 0.38 mm;在本世纪的前20年间(2001-2020),年均增加量上升到1.19 ± 0.31 mm。植被变绿对全球蒸散发的上升起到了主导作用,在两个时期分别贡献了蒸散发增加量的39 ± 18%与62 ± 36%。除了长期趋势,植被的季节性变化同样导致了蒸散发的季节性变化,具体表现为春、秋两季的蒸散发随春季植被返青期提前和秋季植被落叶期推迟呈显著的上升趋势,而夏季蒸散发在全年蒸散发中的占比则明显下降。基于气候模式的模拟结果,论文指出在未来气候变化情景下全球陆面蒸散发仍将维持显著的上升趋势,且植被变绿仍是主要的驱动因素。然而,相较于历史时期,未来植被变绿对蒸散发增加的影响程度将有所下降。


论文进一步讨论了大气CO2施肥效应、土地利用变化、气象要素变化和氮沉降等植被变化的关键驱动因素对蒸散发的影响。大气CO2浓度升高是全球植被变绿的主要驱动因素。然而,大气CO2浓度升高对植被施肥作用的蒸散发效应却呈现出两个截然相反的特征:从植被对CO2的结构性响应来看,植被覆盖度增加及根系生长导致蒸散发增加;而从植被对CO2的生理性响应来看,气孔导度的下降对蒸散发起到抑制作用。总体而言,在结构性响应占主导的低植被覆盖区,CO2施肥对蒸散发主要起到促进作用;而在生理性响应占主导的高植被覆盖区,CO2施肥对蒸散发的抑制作用则更为明显。土地利用变化对蒸散发的影响复杂且难以量化,在全球尺度上的信号十分微弱。然而,不同的土地利用变化类型,如大规模的植被种植、森林砍伐、耕地扩张、农田灌溉、森林火灾等,在局地/区域尺度上对蒸散发的影响却十分强烈。此外,气象要素变化和氮沉降在全球尺度上对蒸散发主要起到促进作用,但影响程度有限。

CO2施肥作用、土地利用变化和氮沉降引起的蒸散发变化
植被变绿引起蒸散发的变化会对局地/区域的气候产生影响。蒸散发通过改变陆地向大气转移的水汽总量以及影响边界层大气层结稳定性等方式来影响降水。植被变绿引起的蒸散发上升增强了局部水汽循环,同时也增加了下风向区域的水汽输入,从而导致降水增加。同时,蒸散发通过直接和间接的途径影响近地表气温。一方面,蒸散发通过蒸发冷却效应直接导致近地表气温降低;另一方面,蒸散发上升所带来的大气水汽含量增加则通过影响陆气间短波和长波辐射的传输而间接影响近地表气温。总体上看,历史时期植被变绿引起的蒸散发增加导致近地表气温呈微弱但显著的下降趋势。

论文最后指出,虽然现有的大量工作已极大地提升了人们对蒸散发过程及其如何响应环境因素变化的认识,但仍存在许多在未来研究中亟需解决的问题和亟待加强的方面,包括提高模型对蒸散发过程尤其是对蒸散发组分的模拟精度,提升对蒸散发响应环境因子变化机制尤其是对大气CO2浓度升高响应的科学认知,加强对蒸散发过程特别是蒸散发组分的长期观测与模型验证,发展基于多源观测与物理模型相结合的蒸散发数据融合技术等。该研究综述回答了近年来关于全球蒸散发变化趋势的相关争议,阐明了植被变绿的主导作用,总结分析了植被变化各驱动因素对蒸散发的影响,揭示了蒸散发变化对大气系统的反馈作用并指出了未来的研究方向,不仅推动了从地球系统多圈层视角研究蒸散发变化,更为进一步理解水文循环如何响应全球变化提供了大量科学依据。
清华大学水利系杨雨亭副教授为论文第一作者与通讯作者,水利系杨大文教授为论文的共同通讯作者。论文的国内合作者还包括武汉大学张橹教授、中科院地理所张永强研究员和张选泽副研究员、北京大学朴世龙院士以及兰州大学张宝庆教授。清华大学水利系博士后郭辉、甘蓉以及博士研究生涂卓依也参与了论文的相关工作。该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助
原文链接 ↓
https://doi.org/10.1038/s43017-023-00464-3
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宋谈股经今天 08:20:20
今日共66股涨停,连板股总数16只,25股封板未遂,封板率为72%(不含ST股、退市股)。焦点股方面,算力板块大位科技(sh600589)18天10板,机器人(sz300024)概念股襄阳轴承(sz000678)13天8板、奇精机械(sh603677)5连板,黄金概念股明牌珠宝(sz002574)6连板。 -
北京红竹今天 08:02:07
2、没有主线前段时间还有主线呢,最近已经没有主线了,持续性几乎就是一天,这种情况下,短线不需要考虑板块问题,只需要考虑你的个股。按照短线交易,我们也有一招,就这一招足够了。资金+缠论+冰点我们以【每周内参】中的重点品种为例。图片日线级别走势图中,有2个涨停,第一个涨停之后横盘震荡整理,回踩到60日均线附近,这里是第一个冰点,而现在第二个涨停之后又是缩量震荡整理到20日线附近。很明显当下20日线就是冰点。这是资金的知识点,为了大家好理解,只要均线属于上涨趋势,前面有涨停的就可以理解有资金活跃。图片其次在看,三十分钟级别走势图,很明显一笔突破新高之后,一笔回落到冰点附近,所以从缠论结构上来看,大概率需要突破前期高点完成三十分钟级别反弹段。那么对于短线来说,这种品种均线冰点附近都是不错的买点,而跌破冰点为止损位。 -
北京红竹今天 08:01:59
1、无聊在A股混,大多数时间都是这样的,很无聊,周五一根阳线刚刚兴奋,就立刻让你安静两天,上周还说呢,本周一二很关键,就看背驰是否打破,两天都是震荡,背驰依然还存在,风险依然没解除,可防守线确实有点远3334点,距离100个点呢,那就希望防守线上移吧。不管防守线是否上移,当下阶段清楚我们要干什么就好。趋势和波段交易是秋收的季节,只考虑如何卖的问题,跟买没有任何关系。当然短线除外,因为不用太多关注指数,只要指数没有持续性大跌,都可以玩短线的。如果之前没有布局趋势和波段,那么当下只能每天逆回购或者短线。不能明知道基本工资已经给完了,后面是奖金的问题,你现在出来打工吧。 -
宋谈股经今天 07:15:05
3月18日收评:三大指数小幅上涨,两市成交仅1.5万亿1、沪指全天窄幅震荡,创业板指冲高回落。黄金集体大涨,明牌珠宝(sz002574)、莱绅通灵(sh603900)涨停。深海科技概念继续活跃,巨力索具(sz002342)、神开股份(sz002278)、海洋王(sz002724)、东方海洋(sz002086)均4连板。高压快充概念股走强,英可瑞(sz300713)、奥特迅(sz002227)、京泉华(sz002885)、泰永长征(sz002927)等封板。机器人(sz300024)概念股反复活跃,襄阳轴承(sz000678)、奇精机械(sh603677)、方正电机(sz002196)等十余股涨停。下跌方面,军工股震荡走低,新研股份(sz300159)跌超10%。个股涨多跌少,沪深京三市约3000股飘红,今日成交1.56万亿。截止收盘沪指涨0.11%,深成指涨0.52%,创业板指涨0.61%。2、板块概念方面,黄金、深海科技、充电桩、机器人(sz300024)等板块涨幅居前,游戏、农业、军工、白酒等板块跌幅居前。3、两市共2845只个股上涨,77只个股涨停,2075只个股下跌,11只个股跌停,23只股票炸板,炸板率25%。 -
量化伏妖今天 07:03:40
【股票收评】:想伺机而动今日市场先后多次下探,但是每当即将回补下方3421.23缺口只是就会出来资金伸手拉升,造成始终未能回补昨日的小的上行跳空缺口,也说明多方比较顽强,不愿随便就放弃上攻的机会,盘面指数呈现第二天横盘窄幅波动走势。上下两难的局面。板块方面避险板块黄金和贵金属表现较好,可能是对美联储议息会议结果充满怀疑。贵金属,航运港口,昨日连扳,换点概念,珠宝首饰,工业母机,减速器,虚拟电厂,化纤行业等涨幅居前;昨日触板,游戏,环氧丙烷,低碳冶金,云游戏等板块跌幅靠前。对于市场就是不肯大幅回落补缺,只有一种解释就是用这一点缺口维持市场看多,做多的信心,横盘换手,要伺机展开再次上攻,这一点技术指标状态也给予了支持,目前短线和中线技术指标都还向好。 -
趋势起航今天 07:02:01
贝因美(sz002570)有点东西,竞价出货! -
史月波高控盘今天 07:01:13
又晃悠一天,打了两天酱油了【更多独家重磅股市观点请点击】 -
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大盘持续这样,全都是轮动行情,不持股是不行的,持股也不一定马上赚,得耐心等,等到就好了,坚持吧 -
冯矿伟今天 07:00:11
明天见!