ERL编辑优选：极地-欧亚型调控东北亚生态系统水分利用效率
文章介绍
Ning Xin (辛宁), Botao Zhou (周波涛), Haishan Chen (陈海山), Shanlei Sun (孙善磊)
通讯作者：
- 周波涛，南京信息工程大学
研究背景：
陆地生态系统通过各种物理过程和生物过程在调节全球水和碳循环中发挥着至关重要的作用。生态系统水分利用效率（WUE）是表征生态系统碳–水耦合关系的重要指标，全面了解WUE变化及其驱动因素有助于评估气候变化下生态系统的脆弱性和适应性。作为地表增暖显著的区域之一，东北亚是气候变化和生态地理过程研究的热点。在变暖背景下，东北亚显著变绿，但该地区春季WUE的变化特征及其物理机制尚不明确，这是本研究的动机。
研究内容：
本文利用基于观测的总初级生产力和潜热通量资料及动态全球植被模式（TRENDY-v10）模拟数据，探究了东北亚春季WUE变化的主模态。结果表明，东北亚春季WUE主模态呈全区一致型变化，且直接受到总初级生产力（GPP）的控制。气候条件对WUE的影响也非常显著，地表气温（土壤湿度）较高时有利于提高东北亚北部（南部）WUE。进一步分析表明，极地–欧亚遥相关型（POL）通过改变东北亚地区地表气温和土壤湿度，显著影响该地区春季WUE的变化。当春季POL型处于正位相时，东北亚北部上空存在异常反气旋环流，同时东北亚南部地区盛行偏东风且东亚急流减弱。在此环流背景下，东北亚北部存在异常下沉运动，导致地表气温升高，有利于东北亚北部WUE增大。与此同时，异常偏东风导致东北亚南部水汽输送增强；此外，东亚急流减弱引起了东北亚南部的异常上升运动。水汽辐合与上升异常导致东北亚南部降水增多，土壤湿度增大，从而使东北亚南部WUE增大。
（a）POL指数（黑线）、MPI-BGC数据计算的PC1（蓝线）和TRENDY数据计算的PC1（红线）时间序列。（b，c）GPP（g C m-2 day-1）和（d，e）WUE（g C kg-1 H2O）同POL指数的回归分布。（b）和（d）分别为MPI-BGC数据（1982-2011）计算的GPP和WUE；（c）和（e）分别为TRENDY数据（1982-2020）计算的GPP和WUE。打点区域表示通过0.10的信度。
作者介绍
周波涛 教授
南京信息工程大学
- 周波涛，南京信息工程大学大气科学学院院长，二级教授，博士生导师；国家杰出青年基金获得者，江苏特聘教授。主要从事气候变化、极端气候事件、东亚气候变异机理、大气遥相关等方面的研究。
期刊介绍
- 2022年影响因子：6.7 Citescore: 10.1
- Environmental Research Letters（ERL）以金色开放获取模式出版，作者可选择将原始数据作为补充资料与文章一起发表。所有研究人员可以免费获取这些研究成果。ERL汇聚了关注环境变化及其应对的研究团体和政策制定团体的意见，涵盖了环境科学的所有方面，出版研究快报、综述文章、观点和社论。ERL顺应了环境科学的跨学科发表的趋势，反映了该领域相关的方法、工具和评估战略，得到了来自不同领域的广泛贡献。