在氣候變化背景下，極端事件的頻率和強度不斷增加，對自然環境和人類社會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注。有研究發現，伴隨湖泊表層變暖，湖泊熱浪的強度和時長呈增強趨勢。
近日，中國科學院南京地理與湖泊研究所等的科研人員在《科學通報》（Science Bulletin）上發表了題為More rapid lake heatwaves的重要研究成果。該研究聚焦湖泊熱浪的建立、發展與衰退過程，探討各個發展階段湖泊熱浪的時空變化，并揭示了背后的物理驅動機制。
該研究調查了全球1340個湖泊，使用淡水湖模型FLake模擬逐日表層水溫，識別了1979年至2022年湖泊熱浪，并以湖泊熱浪最大強度的出現時間為分界點，將湖泊熱浪劃分為建立期和衰退期。研究發現，1979年至2022年，湖泊熱浪建立需要的時間比衰退更長，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，淺水湖泊的熱浪衰退更快。在時間變化上，湖泊熱浪的建立速率和衰退速率均呈上升趨勢，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。
預估結果表明，到21世紀后期，湖泊熱浪將變得更加劇烈，發生頻率和強度顯著增加。特別是在高排放情景下，湖泊熱浪的建立速率將持續加快，而消退速率在21世紀后葉呈現減小趨勢，且熱浪事件之間的恢復期持續縮短。這說明，隨著湖泊熱浪建立加劇，湖泊生態系統的恢復能力將受到更大挑戰。研究發現，在物理驅動機制方面，湖泊熱浪的發生和衰退過程主要受湖泊表層能量收支驅動。其中，在建立階段，長短波輻射起主要作用，而在衰退階段，潛熱通量起主要作用。
上述成果推進了湖泊熱浪發展過程時空變化規律和物理驅動機制的研究進程，為建立科學的湖泊熱浪檢測和預警體系提供了重要依據。
研究工作得到國家自然科學基金等的支持。
論文鏈接
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