Nature Reviews Earth & Environment: 湖泊表层水温2024年度评估
湖泊表面水温(LSWT)是气候变化的重要敏感指标,也是湖泊生态系统中最为关键的变量之一,深刻影响着湖泊热力结构及一系列生物地球化学过程。数值模拟、原位和卫星观测等数据均显示,自20世纪80年代以来,全球湖泊普遍呈现增温趋势。从长期和全球尺度来看,人类活动引起的气候变化信号能够通过LSWT变化得以识别。但在年际变化层面,LSWT的驱动机制远比全球地表平均温度等气候指标更为复杂。除长期趋势外,与气候系统内部变率相关的振荡、极端天气事件引发的短期脉冲效应,以及湖泊自身的光学特性、形态特征、内部物理过程(如冰盖持续时间与分层物候对LSWT的反馈作用)等,均会调节LSWT对气候变化的响应。尽管LSWT在大尺度上呈现上升趋势,但由于气候因素与湖泊特异性因子间的复杂交互作用,区域或局地变化往往与整体趋势存在差异。值得注意的是,2024年是自1850年以来地球最热年份,热浪频繁发生。在此背景下,湖泊水温如何响应,是湖泊学领域关注的热点问题。
中国科学院南京地理与湖泊研究所、湖泊与流域水安全全国重点实验室“物理湖泊学”研究课题组应邀在《自然综述:地球与环境》(Nature Reviews Earth & Environment)发表题为“Lake surface water temperature in 2024”的文章。利用MODIS卫星观测数据定量评估了全球大型湖库水体表层水温2024年变化情况及其区域差异,发现2024年全球湖泊表层水温延续了过去几十年升温趋势,特别在加拿大和东欧等地区创下了新的高水温记录;2024年全球湖泊表层水温夏季平均值达20°C,为本世纪初以来历史第四高,仅次于2023、2022和2016年(后两者并列第一)。相较于2001-2023年,2024年全球64%的湖泊水温升高(平均+0.9°C),其中9%的湖泊创历史新高,36%的湖泊表层水温下降(平均-0.8°C);北半球加拿大97%的湖泊升温超2°C,欧洲湖泊变暖也异常显著,而哈萨克斯坦北部及俄边境湖泊则显著下降(局部-3°C);南半球63%的湖泊水温下降,玻利维亚、非洲东部等地下降较为明显,但亚马逊盆地94%的湖泊显著升温;冰川或积雪融化输入的低温淡水会抑制湖泊表面升温,形成与区域气候趋势相反的水温模式。
中国科学院南京地理与湖泊研究所、湖泊与流域水安全全国重点实验室施坤研究员为论文第一和通讯作者,合作者还包括南京大学地理与海洋学院联合培养博士王溪雯、北京大学环境科学与工程学院覃栎研究员、北京大学城市与环境学院朴世龙院士、英国班戈大学R. Iestyn Woolway博士以及巴西马米劳亚可持续发展研究所Ayan Santos Fleischmann博士。论文链接:https://www.nature.com/articles/s43017-025-00654-1
图1 湖泊水温变化