科技日报记者 马爱平
近几十年来，为什么北极及青藏高原地区升温幅度较大？为什么中国北方地区升温幅度较南方地区大？为什么水多的地方温度相对较低，水少的地方温度相对较高？湿度较高的地方为什么夜晚最低温度比较高？……这些难以解释的现象或许找到了科学答案。
6月17日，科技日报记者从中国农业大学获悉，《Cell》子刊《iScience》日前在线发表了该校潘志华教授团队的文章《不同气候背景下土壤湿度和大气湿度对地表温度的协同影响》，首次定量揭示了土壤湿度、大气湿度与地表温度之间的复杂关系。
“近几十年来，全球地表温度显著升高。无论是在欧洲、美洲还是亚洲，热浪在世界范围内频繁发生。2022年，欧洲和亚洲经历了破纪录的高温和持续干旱。高温和干旱总是叠加发生，因为土壤和大气湿度对地表温度有着很强的反馈作用。随着全球变暖，土壤湿度和近地表大气湿度也发生了显著变化。然而，土壤和大气湿度如何以及在多大程度上影响地表温度还缺乏深入的了解。”潘志华告诉科技日报记者。
研究团队基于全球近40年的气候数据，以及团队近15年的观测，首次创建了土壤湿度、大气湿度与地表温度之间的定量关系，揭示了三者之间的相互作用机理。研究发现土壤湿度和大气湿度是地表温度的重要调节器。土壤湿度因背景温度不同发挥着不同的作用，温度高于0℃时，土壤湿度增加引起地表温度下降，反之会引起地表温度升高；温度低于0℃时，土壤湿度变化对地表温度的作用相反；大气湿度主要表现为增温作用。依据三者之间的关系，用净辐射、土壤湿度和比湿这三个数据完美模拟和揭示了地表温度的变化原因。
地表温度、土壤湿度和大气湿度的时空变化
中国科学院大气物理研究所研究员马柱国表示，土壤湿度和大气湿度虽然变化缓慢，但对天气和气候变化有重要影响。该研究创新性地从水热耦合视角揭示了土壤湿度、大气湿度影响气候变化的机理，为气候变化应对提供了重要的科学依据。同时，该研究说明，高强度的人类活动会打破土壤水、热平衡，导致气候发生变化。土壤水热耦合过程的合理调控是土地可持续管理的核心，对理解全球气候变化机理并采取适应措施也具有重要意义。当前，美国西部、中国华北地区、非洲中部以及南美洲地区是全球人口密度高值区，近年来人类活动导致的干旱、火灾、土地退化、生态系统退化等严重制约了该地区的可持续发展。该研究为解决类似地区的气候变化问题提供了解决方案的应对思路和理论支撑。
（中国农业大学供图）
