水文气象因素研究不要忘记气候碳循环响应中的水分

陆地碳周转时间决定了陆地表面对气候变化的响应。因此，了解和量化碳周转的温度敏感性是气候变化背景下的关键。

发表在《自然地球科学》( Nature Geoscience ) 上的一项研究表明，水分条件会强烈改变碳 周转时间的表观温度敏感性。该研究小组由德国马克斯普朗克生物地球化学研究所的 Nuno Carvalhais 和 Naixin Fan 领导。他们的结果强调了除了温度之外，水文气象因素对碳周转时间对长期气候变率的响应的影响。

了解和量化碳循环对长期气候变化的敏感性对于更好地预测全球变暖背景下陆地生态系统的功能将如何变化至关重要。然而，碳循环对温度的反应存在很大的不确定性。本研究探讨了混杂因素在确定地球系统科学中温度-碳循环反馈动力学的大小方面的作用。

在《自然地球科学》杂志上发表的一项新研究中，研究小组调查了水文气象因素(H 因素)在塑造从全球到纬度尺度的碳周转时间空间变异性中的作用。该团队使用了基于观测的大尺度全球碳周转估计集合，以及来自 200 多个地理位置的现场测量的估计。他们对碳转换对温度空间梯度以及不同尺度的 H 因子的响应进行了全面调查。

“令人惊讶的是，水文气象学在塑造生态系统碳周转的空间格局方面几乎与温度同样重要，”该研究的第一作者、马克斯普朗克生物地球化学研究所的博士候选人、现任该系研究员的范乃新说。德累斯顿工业大学的摄影测量和遥感。以往的研究普遍认为温度是陆地碳周转的主要驱动力。然而，新研究表明，H 因子可以解释 40% 的全球变率，而仅由温度可以解释 60%。

这有力地证明了水文气象和水文过程也很重要。“众所周知，影响陆地碳周转的过程同时受到多种环境因素的影响。这项研究提供了一个关于温度的作用与水分的作用如何平衡的观点，它主张采用综合和多变量的方法来确定碳循环对气候变化的敏感性，”Carvalhais 博士说。

陆地碳周转对气候的响应是当前地球系统模型 (ESM) 中模拟的最不确定的过程之一。不同 ESM 之间预计的碳周转时间变化的特点是幅度差异很大，甚至有时符号相反。这项研究表明，碳周转过程可能在很大程度上取决于水文气象或水文循环的变化。不同气候变量影响下碳周转温度敏感性的估计值也可以提供洞察力，甚至可以改进碳循环与气候之间反馈的模拟。