ERL编辑优选：陆气反馈加剧了2022年长江流域极端高温干旱

文章介绍

Yueyang Ni(倪悦洋)，Bo Qiu(邱博)，Xin Miao(缪昕)，Lingfeng Li(李凌峰)，Jiuyi Chen(陈久毅)，Xiaohui Tian(田小卉)，Siwen Zhao(赵思文)，Weidong Guo(郭维栋)

通讯作者：

• 邱博，南京大学
• 郭维栋，南京大学

研究背景：

在全球变暖的背景下，复合高温干旱事件频发，对生态系统、人体健康和社会经济造成了严重影响。2022年夏季，中国长江流域遭遇了自1961年以来强度最大、持续时间最长的复合高温干旱事件。在本次极端事件影响最为严重的8月，约3.6亿人暴露在超过40℃的高温之下， 6090.2千公顷农作物受灾，造成直接经济损失512.8亿元，同时出现的高温和干旱还引发了大面积的森林火灾（https://www.mem.gov.cn/xw/yjglbgzdt/202301/t20230113_440478.shtml）。目前已经有很多的研究分析了造成此次极端事件的大气环流异常，但是陆气相互作用过程对复合高温干旱事件维持和发展的影响机制仍不清楚。

研究内容：

本研究利用再分析数据和土壤湿度-温度耦合强度指标，分析了陆气相互作用对此次复合高温干旱事件发展和维持的影响机制。研究发现，在本次事件中，7-8月持续性的高温造成土壤湿度快速降低，使得长江流域从传统的能量限制区（地表蒸散发受能量条件控制）转变为水分限制区（地表蒸散发受水分条件控制），紧接着地表能量平衡过程发生转变，更多的地表净辐射被分配到感热，感热的快速增加又进一步加剧了地表气温上升，形成了正反馈过程，最终导致8月中旬的气温打破历史记录（图1）。此外，在相似的大尺度环流背景下，长江流域的极端高温分布呈现出显著的空间异质性，这主要是受到了陆气耦合强度的调制作用（图2）。在过去40年中，长江流域复合高温干旱事件的频率和强度与该地区陆气耦合强度的变化存在密切联系。

本研究从陆气相互作用的角度加深了对复合高温干旱事件发展和维持机制的理解，揭示了陆气耦合强度对极端复合事件的出现时间、空间分布和强度变化的影响机制，对复合高温干旱事件的早期监测和预警具有重要意义。

图1 1982-2022年7月28日到8月20日长江流域土壤湿度和净辐射距平与（a，b）温度，（c，d）感热，（e，f）潜热距平的分布，红色菱形表示2022年事件。(g) 2022年7-8月长江流域温度，感热，潜热，土壤湿度，净辐射距平（标准差）的变化趋势。

图2 2022年7月28日到8月20日长江流域所有格点逐三日温度距平与（a）土壤湿度，（b）净辐射，（c）陆气耦合强度距平的分布。橙色代表感热正异常，潜热负异常的格点，蓝色为其他格点。（d）本次事件中温度与陆气反馈强度异常（标准差）的复合空间分布。

作者介绍

• 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。