中国水科院研究团队在Nature Cities发表重要成果 揭示近郊植被调节城市降水作用
中国水利网站讯(记者 王瑜 轩玮 通讯员 邵薇薇)近日,中国水科院研究团队揭示了近郊植被通过蒸散发与大气水汽输送调节城市降水的作用机理,阐明了近郊生态系统在城市降水中的调控作用,为构建韧性城市提供了新的科学路径。相关论文已在Nature旗下期刊Nature Cities发表。
当前城市区域虽仅占陆地面积3%,却承载超过一半人口,其地表变化显著改变了区域水热交换过程,并对降水格局产生深远影响。既有研究主要从城市形态、气溶胶及热效应等角度解释城市降水异常,但对生态水文过程,尤其是植被通过蒸散发调控大气水分再循环的作用关注不足。且多聚焦城市内部,忽视了位于城市边缘、兼具自然生态属性与人类活动影响的近郊区域,其在城市降水中的作用长期未被系统评估。
研究团队构建了“近郊植被变化—蒸散发—水汽输送—城市降水响应”的分析框架,整合多源遥感数据、蒸散发模型及水汽追踪方法,在全球1029个城市尺度上定量评估近郊植被变化对城市降水的影响。研究表明,2000至2021年间约66%的城市降水增加,超过95%的近郊显著“变绿”,二者存在稳定的统计关系。机制分析显示,近郊植被增加通过增强蒸散发促进水汽输送,约75%的城市提高了地表向大气的水分供给。这一变化使城市年降水平均增加约6毫米,尽管仅贡献约1.9%的降水总量,却可解释约18.3%的长期变化趋势,体现出显著的非对称放大效应,其中在干旱等有利输送条件下更为显著。
“近郊植被”长期以来被视为背景变量,研究将其提升为主动调节城市降水的关键因子,揭示了一种稳定且具有方向性的生态—水文耦合机制,并指出近郊植被对城市降水的影响具有“双重属性”:既可能增强水分供给,在水资源短缺地区亦可能加剧水资源竞争。因此,未来适应气候变化的城市水资源管理需从“城市—近郊”一体化的视角出发,综合权衡生态调控与资源约束。
来源:中国水利网站 2023年4月1日
作者:王瑜 轩玮 邵薇薇
责任编辑:邓婉颖
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