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科技日報記者 馬愛平

近幾十年來，為什么北極及青藏高原地區升溫幅度較大？為什么中國北方地區升溫幅度較南方地區大？為什么水多的地方溫度相對較低，水少的地方溫度相對較高？濕度較高的地方為什么夜晚最低溫度比較高？……這些難以解釋的現象或許找到了科學答案。

6月17日，科技日報記者從中國農業大學獲悉，《Cell》子刊《iScience》日前在線發表了該校潘志華教授團隊的文章《不同氣候背景下土壤濕度和大氣濕度對地表溫度的協同影響》，首次定量揭示了土壤濕度、大氣濕度與地表溫度之間的復雜關系。

“近幾十年來，全球地表溫度顯著升高。無論是在歐洲、美洲還是亞洲，熱浪在世界范圍內頻繁發生。2022年，歐洲和亞洲經歷了破紀錄的高溫和持續干旱。高溫和干旱總是疊加發生，因為土壤和大氣濕度對地表溫度有著很強的反饋作用。隨著全球變暖，土壤濕度和近地表大氣濕度也發生了顯著變化。然而，土壤和大氣濕度如何以及在多大程度上影響地表溫度還缺乏深入的了解。”潘志華告訴科技日報記者。

研究團隊基于全球近40年的氣候數據，以及團隊近15年的觀測，首次創建了土壤濕度、大氣濕度與地表溫度之間的定量關系，揭示了三者之間的相互作用機理。研究發現土壤濕度和大氣濕度是地表溫度的重要調節器。土壤濕度因背景溫度不同發揮著不同的作用，溫度高于0℃時，土壤濕度增加引起地表溫度下降，反之會引起地表溫度升高；溫度低于0℃時，土壤濕度變化對地表溫度的作用相反；大氣濕度主要表現為增溫作用。依據三者之間的關系，用凈輻射、土壤濕度和比濕這三個數據完美模擬和揭示了地表溫度的變化原因。

地表溫度、土壤濕度和大氣濕度的時空變化

中國科學院大氣物理研究所研究員馬柱國表示，土壤濕度和大氣濕度雖然變化緩慢，但對天氣和氣候變化有重要影響。該研究創新性地從水熱耦合視角揭示了土壤濕度、大氣濕度影響氣候變化的機理，為氣候變化應對提供了重要的科學依據。同時，該研究說明，高強度的人類活動會打破土壤水、熱平衡，導致氣候發生變化。土壤水熱耦合過程的合理調控是土地可持續管理的核心，對理解全球氣候變化機理并采取適應措施也具有重要意義。當前，美國西部、中國華北地區、非洲中部以及南美洲地區是全球人口密度高值區，近年來人類活動導致的干旱、火災、土地退化、生態系統退化等嚴重制約了該地區的可持續發展。該研究為解決類似地區的氣候變化問題提供了解決方案的應對思路和理論支撐。

（中國農業大學供圖）

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