近日,中國地質大學(武漢)地理與信息工程學院王倫澈、顧西輝教授團隊先后在《自然·通訊》《科學·進展》和《自然·氣候變化》發表系列研究成果。
團隊圍繞“極端水文氣候事件如何溯源、如何跨海陸傳播、怎樣深入地表之下”的關鍵科學問題,提出了“跨圈層×跨深度”的極端水文氣候事件起源—發展—消退過程全鏈條解析框架。該研究將地球系統各圈層視作一個耦合整體,“從海到陸”追蹤海洋熱量與水分異常登陸傳播過程,“由表及里”沿土壤剖面追蹤土壤水分虧缺時空—深度演變結構,形成了極端水文氣候事件由“單圈層/單深度”走向“多圈層耦合+垂向剖面”的新認知。
研究團隊追蹤了高溫熱浪在海洋與陸地之間的遷移過程:在高壓系統移動和羅斯貝波傳播等天氣過程驅動下,且受陸向風增強與海陸溫差放大的氣候變化影響,熱浪能夠跨越海陸邊界傳播并持續增強。
過去數十年,這類跨圈層遷移顯著增加,預示沿海至內陸更多地區將更頻繁地承受來自海洋的高溫熱浪侵襲。與“熱”同步上岸的還有“水”:研究團隊揭示了由海向陸連續遷移的海源淡水盈余過程,主要源自大西洋與北太平洋,在季節性遙相關與環流型轉變作用下于北半球中高緯陸地頻繁登陸,造成更久、更廣、更強的濕澇影響。
研究團隊進一步評估了“由表及里”的地下響應:解析了具有垂向結構的“四維空間”土壤干旱演變過程,發現深層主導的“冰山型”干旱較表層主導的“倒冰山型”干旱更持久、更強,卻難以被以表層信號為主的衛星遙感手段充分捕獲。在氣候變暖背景下,深層干旱風險顯著上升,亞馬遜、非洲雨林及北半球中緯度地區的深根植被面臨更高缺水脅迫威脅。
研究團隊將“海洋信號起源—陸地傳播過程—地下響應效應”進行貫通,提出了研究極端水文氣候事件時空連續演變過程的新視角,揭示了海洋—大氣—陸地水熱循環的緊密耦合及其對極端水文氣候事件起源、傳播與地下響應的機制,為“從海到陸、由表及里”的極端水文氣候災害早期預警與聯防聯控提供了科學依據。(來源:中國科學報 李思輝 王俊芳)
相關論文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-025-58586-9
https://doi.org/10.1126/sciadv.adv0282
https://doi.org/10.1038/s41558-025-02458-z