Nature：未来湖泊热浪的变化

来源：地球科学前沿

导读

越来越多的证据表明，气候变暖导致陆地和海洋表面的热浪发生的频率更高，强度也更强，而这将严重威胁陆地和海洋中的生态系统以及人类社会和经济发展。相比之下，湖泊热浪及其未来的变化等方面的研究几乎处于空白状态，更不必说如何评估湖泊热浪对于湖泊生态系统及其生态服务价值的影响。作者利用大气数据驱动湖泊模型，模拟了全球702湖泊的温度变化，定量分析了历史时期湖泊热浪的变化，并进一步评估了不同温室气体排放情景下湖泊热浪的变化特征。

正文

图1. 历史时期和未来湖泊热浪的强度和持续时间的变化

湖泊热浪事件的定义与海洋热浪类似，当湖面温度超过某一历史时期的90百分位值就定义为一次湖泊热浪事件。作者给出了历史时期和未来湖泊热浪的强度和持续时间的变化，结果表明，到21世纪末，湖泊热浪的强度更强，持续的时间也将增加。具体来说，在RCP8.5排放情景下，相比于1970~1999年，湖泊热浪的平均强度从3.7℃左右升高到5.4℃左右，平均持续时间从约一周增加到三个月以上；在RCP2.6排放情景下，到21世纪末湖泊热浪强度升高到4.0℃，持续时间为27天左右。

图2. RCP2.6、6.0和8.5情境下不同强度的湖泊热浪的变化

湖泊深度是影响湖泊热力结构的重要因素，因此，不同深度的湖泊对于气候变暖的响应也是不同的。相比于浅湖，深湖的热浪持续时间更长，但强度更弱，这主要是由于深湖的热惯性更大，对于较短时间尺度的天气变化响应不敏感，但是湖泊热浪出现后维持时间较长。

图3. 历史时期和未来湖泊热浪的季节变化

作者进一步分析指出，随着气候变暖，湖泊热浪出现的季节也将变化。历史时期湖泊热浪多集中出现在某一个季节，但是在RCP8.5情境下，到了21世纪末期，湖泊热浪的出现将覆盖更多季节，极端情况下，一些湖泊将进入永久性的热浪状态。

最后，作者指出，未来湖泊热浪的频繁出现会逐渐逼近湖泊生态系统忍受的极限，直接威胁湖泊的生物多样性，以及湖泊的生态服务价值。