在氣候變化背景下，極端事件的頻率和強(qiáng)度不斷增加，對(duì)自然環(huán)境和人類社會(huì)造成了不容忽視的影響。近年來，湖泊熱浪這一湖泊表層水溫的極端事件備受關(guān)注。有研究發(fā)現(xiàn)，伴隨湖泊表層變暖，湖泊熱浪的強(qiáng)度和時(shí)長(zhǎng)呈增強(qiáng)趨勢(shì)。

近日，中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所等的科研人員在《科學(xué)通報(bào)》（Science Bulletin）上發(fā)表了題為More rapid lake heatwaves的重要研究成果。該研究聚焦湖泊熱浪的建立、發(fā)展與衰退過程，探討各個(gè)發(fā)展階段湖泊熱浪的時(shí)空變化，并揭示了背后的物理驅(qū)動(dòng)機(jī)制。

該研究調(diào)查了全球1340個(gè)湖泊，使用淡水湖模型FLake模擬逐日表層水溫，識(shí)別了1979年至2022年湖泊熱浪，并以湖泊熱浪最大強(qiáng)度的出現(xiàn)時(shí)間為分界點(diǎn)，將湖泊熱浪劃分為建立期和衰退期。研究發(fā)現(xiàn)，1979年至2022年，湖泊熱浪建立需要的時(shí)間比衰退更長(zhǎng)，說明湖泊熱浪形成較為緩慢。湖泊深度與湖泊熱浪的衰退過程密切相關(guān)，淺水湖泊的熱浪衰退更快。在時(shí)間變化上，湖泊熱浪的建立速率和衰退速率均呈上升趨勢(shì)，1979年至2022年全球平均變化速率均為每10年增加0.02 °C day^-1。

預(yù)估結(jié)果表明，到21世紀(jì)后期，湖泊熱浪將變得更加劇烈，發(fā)生頻率和強(qiáng)度顯著增加。特別是在高排放情景下，湖泊熱浪的建立速率將持續(xù)加快，而消退速率在21世紀(jì)后葉呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，且熱浪事件之間的恢復(fù)期持續(xù)縮短。這說明，隨著湖泊熱浪建立加劇，湖泊生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力將受到更大挑戰(zhàn)。研究發(fā)現(xiàn)，在物理驅(qū)動(dòng)機(jī)制方面，湖泊熱浪的發(fā)生和衰退過程主要受湖泊表層能量收支驅(qū)動(dòng)。其中，在建立階段，長(zhǎng)短波輻射起主要作用，而在衰退階段，潛熱通量起主要作用。

上述成果推進(jìn)了湖泊熱浪發(fā)展過程時(shí)空變化規(guī)律和物理驅(qū)動(dòng)機(jī)制的研究進(jìn)程，為建立科學(xué)的湖泊熱浪檢測(cè)和預(yù)警體系提供了重要依據(jù)。

研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金等的支持。

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