校友之家

首页

我院董建志教授团队为气候变化临界点研究提供新思路

2023-05-16

在全球升温的背景下,干旱及高温热浪等极端水文气象灾害事件频发,严重威胁全球生态与社会经济的可持续性发展。理论上,当局地微气候在一定范围内波动时,气候变化对区域内的水、热及碳循环的影响较小。然而,一旦气候变化幅度超出某临界值,陆面与大气将形成复杂的反馈机制,导致区域水量与能量循环失衡,形成大范围的灾害事件。受限于大空间范围的观测技术与理论方法,目前对该气候变化的临界点研究仍然较为匮乏。

我院董建志教授团队基于微波遥感方法与土壤退水过程理论,界定了"水分制约"Water limited)与"能量制约"Energy limited)土壤水与蒸散耦合机制的临界点(Tipping point)。当气候变化的幅度超出该临界点时,土壤-植被-大气会出现强烈的反馈现象,并通过陆-气交互过程大幅加剧干旱强度,引发区域水资源危机,影响区域生态系统稳定性。根据提出的临界点理论,进一步识别了全球气候变化敏感区(图1)。研究表明,在相同的气候变化或波动幅度下,这些敏感区更容易形成强烈的陆-气交互作用,导致区域水、热及碳循环的非线性突变。

1:全球气候变化敏感区

      相关成果发表在水文学顶级期刊《Water Resources Research》,第一作者为天津大学地科院董建志教授,合作作者为美国麻省理工学院(MITDara Entekhabi院士,该项研究受国家自然科学基金(52179021)的资助。

 

相关论文信息:

Dong, Jianzhi, Ruzbeh Akbar, Andrew F. Feldman, Daniel Short Gianotti, and Dara Entekhabi. "Land Surfaces at the TippingPoint for Water and Energy Balance Coupling." Water Resources Research 59, no. 2 (2023): e2022WR032472.

Dong, Jianzhi, Ruzbeh Akbar, Daniel J. Short Gianotti, Andrew F. Feldman, Wade T. Crow, and Dara Entekhabi. "Can surface soil moisture information identify evapotranspiration regime transitions?" Geophysical Research Letters 49, no. 7 (2022): e2021GL097697.


相关链接 天津大学 天津大学办公网 天津大学教务处 天津大学研究生院 天津大学图书馆