围绕上述问题，天津大学地球系统科学学院晏智锋教授课题组结合华北平原洪涝事件的现场观测、全球文献数据与卫星遥感资料，开展了从区域事件到全球尺度的研究。华北平原2023年洪涝事件的观测发现，受淹玉米田释放了较高通量的氧化亚氮（N2O）和甲烷（CH4）。完全淹没田的平均N2O扩散通量为部分淹没田的1.8倍，而两类农田的CH4通量无显著差异。按约100平方公里完全淹没玉米田和30天积水期估算，两种气体的排放合计约23.3 Gg二氧化碳当量，其中CH4贡献超过90%。
在区域研究基础上，团队整合了华北平原11处受淹玉米田的现场观测和全球23处受淹旱地农田站点的文献数据，发现此类农田在积水期间同时释放N2O、二氧化碳（CO2）和CH4。其中，全球N2O平均排放因子约为IPCC淹水稻田默认值的7倍，CO2平均扩散通量约为新淹没土地默认值的28倍。结合受淹面积与积水时长，研究估算全球暂时受淹旱地农田在积水期间每年排放约63.3 Tg二氧化碳当量。
图1洪涝驱动旱地农田温室气体排放及其全球排放量估算示意图
(引自《Advanced Science》论文摘要图)。
洪涝对排放的影响还贯穿积水前后。随着土壤含水量增加，N2O和CO2通量升高，并在积水期间维持较高水平；排水后虽有所下降，但仍常高于淹水前。CH4扩散通量则在积水期间呈现随积水时长增加而升高的趋势。这些结果提示，评估洪涝引起的温室气体排放，需要关注完整的淹水与排水过程。
两项研究将区域洪涝事件的观测证据扩展至全球评估，揭示了暂时受淹旱地农田这一此前关注不足的温室气体排放来源，为完善农业温室气体核算、认识极端天气下的农田碳氮循环提供了依据。相关成果先后发表于Agricultural and Forest Meteorology（AFM）和Advanced Science（AS），2022级博士生葛正奎（现为晏智锋教授课题组博士后）、2025级博士生毕水莲分别为两篇论文的第一作者。
论文信息：
Ge, Z., Yan, Z., Peacock, M., Li, S.-L., Ju, X., Smith, P., Yu, G., & Liu, C.-Q. (2026). Regional flooding enhances N2O and CH4 emissions from agricultural fields: Evidence from a single extreme event across the North China Plain. Agricultural and Forest Meteorology, 387, 111284. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2026.111284
Bi, S., Yan, Z., Ge, Z., Li, S.-L., Yu, G., Liu, C.-Q., Tian, H., & Smith, P. (2026). Flooding-Driven Greenhouse Gas Emissions From Global Upland Croplands. Advanced Science, e78387. https://doi.org/10.1002/advs.78387
