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《自然·通讯》再次发表尹家波副研究员最新研究成果
通讯员:科技与学科办公室  发布时间:2019-12-13 08:33:48  点击数:

  12月12日,国际权威杂志 Nature Communications (《自然·通讯》) 在线发表了郭生练教授团队在全球气候变化研究方面取得的研究进展,首次揭示并定量评估了全球融雪产流对气候变化的热动力学响应机制。

  论文题为 Reply to increases in temperature do not translate to increased flooding 《关于气候变暖与极端洪涝转化机制的回复》。第一署名单位为掌上购彩七天彩,第一作者为我院尹家波副研究员,郭生练教授和美国哥伦比亚大学Pierre Gentine教授为共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目和教育部“111”引智计划的支持。

  受全球气候变化和人类活动的动态影响,大气碳浓度升高,地球大气圈、地圈、水圈与生物圈的水循环过程和能量交换通道发生了改变,大气边界层的持水能力增强,大气对流活动更加剧烈,干旱和洪涝等极端气候气象灾害频发。2018年12月,郭生练教授团队在《自然·通讯》发表了题为Large increase in global storm runoff extremes driven by climate and anthropogenic changes的研究论文,阐明了全球极端暴雨径流事件对气候变化和人类活动的热动力学响应机制,得到国内外气候学界的广泛关注,被Nature Communications评为2018年度TOP50论文。澳大利亚学者Conrad Wasko等发表了评述文章,认为融雪是造成极端洪水热力学响应正标度系数的主要因素,融雪产流和降雨产流对极端事件热力学响应的贡献分量成为新的研究热点。

  研究团队采用全球陆地蒸发Amsterdam模型反演的土壤湿度数据、伯克利近地气温格点(BEST)数据、美国冰雪数据中心的周尺度数据、美国MOPEX数据集、中国主要流域水文气象观测资料,以及GSOD中心提供的全球26593个气象站点观测数据源,扩展了考虑融雪产流模式的Clausius-Clapeyron(C-C)热力学方程,推求了不同融雪情景下极端暴雨径流对气候变化的热力学响应系数,分析了水分相变过程中汽化潜热和溶解潜热通量对近地气温的影响路径,研究了全球融雪季的径流产生通道及演化路径,采用含融雪模块的水文模型对中、美主要流域的降雨产流和融雪产流进行定量分离,基于标度幂函数定量评估了降雨和融雪对全球极端洪水事件热力学响应过程的贡献分量。

  该团队发现融雪产流对全球极端径流的热力学响应过程有一定影响,一般呈现亚C-C标度,显著小于降雨分量的热力学响应强度;全球土壤湿度呈现显著的季节性变化趋势,在年尺度和冬季均显著下降,而在夏季和秋季出现湿化趋势,影响了产流过程的年内再分配过程;大气湿度和能量约束等动力学作用造成了Hook响应结构,该团队发现其在气候变化过程中的迁移路径会影响极端事件的演化趋势;超渗产流和蓄满产流过程随着气候变暖导致径流系数非线性增长、大气碳浓度升高的植被生理学效应促进地表含水量增加,共同造成了降雨产流和融雪产流热力学响应强度的分量贡献。

  论文综合分析水相位改变、融雪产流、降雨产流、地表变化、碳排放和基流分割对极端洪水事件的影响,首次定量分离了融雪产流和降雨产流对气候变化的热力学响应分量,将有利于人类社会进一步认识全球气候变暖对极端灾害的复杂影响机理,对预防和减轻暴雨洪水灾害具有重大的理论意义和社会价值。

  论文链接:

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(编辑:吴琳)