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媒体：叶绿素荧光遥感前沿 作者：李嘉玲
专业号：孙莹
2024/2/21 15:04:08
PNAS | 变暖对春季冻融循环的控制减弱导致青藏高原变绿
青藏高原作为“第三极”，且是对气候变化最敏感的区域之一，会对区域乃至全球的水文和生态产生重大影响。目前有大量研究关注气候变暖对青藏高原地表冻融循环的影响，但这种影响的时序变化仍未可知。本文利用长时间序列的、基于微波遥感的地表冻融状态数据集，发现近四十年（1980-2018）温度对青藏高原地表融化开始时期（the Start of Thawing, SOT）的影响存在显著减弱的趋势。这种温度控制减弱的趋势归因于一些气候变量，其中辐射是最重要的调控因子。进一步探究这种趋势带来的生态水文影响，我们发现温度对SOT影响的减弱会导致根区土壤水分增加，并进一步导致青藏高原“变绿”，主要表现为导致叶面积指数LAI和日光诱导叶绿素荧光SIF增加。但目前的地球系统模型无法重现温度对地表冻融循环控制减弱与生产力的关系。我们的发现强调了气候变暖对春季地表冻融循环影响的动态变化，以及这些变化在未来气候场景下产生的重要生态影响。
温度对SOT影响的时间序列变化及其潜在机理。A表示温度控制（以SOT对温度的敏感性的绝对值表示）的趋势（Tsen）。B表示青藏高原地区SOT对温度的敏感性（SenT）的时序变化。C表示利用SHAP和RF分别得到的因子重要性。D表示背景气候（包括辐射、温度、降水和降雪）在温度控制减弱地区和增强地区的显著性差异（p < 0.001）。
温度对SOT控制减弱带来的生态水文影响。A和B表示基于卫星的SOT与64个站点实测SOT的时空一致性。C-E分别表示温度敏感性与根区土壤水的关系、根区土壤水与LAI和SIF的关系，表明温度控制减弱会导致根区土壤水增加，并进一步导致LAI和SIF增加。F表示CMIP6地球系统模型在四种SSP未来场景下，SenT与GPP的关系，表明目前地球系统模型无法重现地表冻融循环的温度敏感性与GPP的关系。
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