解读地表温度的关键因素与水文循环以及地表温度的全变化

不少人想知道关于解读地表温度的关键因素与水文循环以及地表温度的全变化和大气温度与环境温度哪个高的话题，那接下来小编为你详细解吧！

阅读本文之前，请点击关注，方便日后讨论和分享。谢谢您的支持~

文字|哈密瓜汁张博士

编辑|张博士哈密瓜汁

介绍

土壤湿度和大气湿度是显着影响气候系统的重要气候变量。全变暖背景下，SM和AH对地表温度的联合影响机制尚不清楚。

AH对LST总是表现出温室效应，这项研究从地表热液过程的角度为全气候变化机制提供了重要的见解。

水和能源解释表面温度的关键因素

地表温度是最重要和最常用的温度监测指标之一，因为它对地表能量和水平衡过程至关重要。此外，根据IPCC第六次评估报告，地表温度是全气候变化监测的重要基础指标。

2011年至2020年全地表温度较1850年至1900年升高109。气温升高对生态群落稳定性、地表蒸发、土地覆盖变化等事件产生重要影响。LST变化的原因受到广泛关注。

大量学者从不同角度研究了LST变化的原因，有的研究者从土地利用和土地覆盖的角度进行了分析，认为土地覆盖变化引起的气候效应对LST非常重要。

一些研究关注城市和郊区LST变化的趋势和差异，认为城市化引起的地表水和热量的变化是LST变化的原因。

也有一些研究分析了地表温度与土壤湿度、大气湿度、降水等其他单一影响因素的关系，其研究结果表明。

所有这些因素都对LST的变化产生重要影响，并且它们之间存在交互作用。仔细研究可以发现，SM、AH和净辐射被认为是影响LST的关键因素。

它是维持海洋和陆地生态系统平衡的前提。NR是能量输入和输出之间的差值，是一年内地表温度变化的决定因素。所有其他因素都与这三个因素直接或间接相关。

从而影响地表热液过程，关于水对LST的影响，以往的研究主要集中在SM对LST的影响。

由于SM反馈更加直接，他们发现SM和LST之间的相互作用可以显着影响近地表气候，并被证明是热浪和干旱等事件的重要原因。

SM和LST之间存在正反馈效应。SM减少会导致地表感热通量增加，导致LST增加，而LST增加又会进一步加速地表蒸发，导致SM减少。

在气候变暖的世界中，更多的水进入大气，导致辐射反馈增加，大气湿度对区域甚至全温度升高的贡献受到广泛关注。

NR还间接受到SM和AH的影响，这对LST有根本性的影响。使用SM和AH来解释年度LST的研究受到观测结果的。复杂的反馈机制和定量分析仍需要进一步研究。

水文循环和全地表温度变化揭示关键因素

过度开采地下水、城市扩张、森林砍伐和过度放牧等人类活动对地表水文循环产生了重大影响。

过去40年来，全约48%的植被面积呈现出干燥趋势，1979年至2016年全土地比湿度随着水循环的变化每十年增加008004克/千克。

局部、区域乃至全气候都不可避免地受到一定程度的影响。IPCC第六次评估报告指出，1750年以来土地利用变化的生物物理效应主要表现在地表反照率的增加和湍流热通量的减少。

考虑到人类活动影响了地70%以上的陆地，深入研究水文循环变化对地表温度的影响对于解全变暖的原因具有重要的科学意义。

迫切需要回的科学题是近几十年来全变暖背景下全SM和AH发生了哪些变化，SM和AH对LST有何共同影响。

随着全观测技术和模型模拟的快速发展，使得开展全范围的研究成为可能。在此基础上，本研究基于能量平衡原理和高空间分辨率的ERA5-Land再分析数据。

揭示了不同气候背景下SM和AH对LST的联合影响机制。全多年平均地表温度通常随着纬度的降低而降低。

格陵兰岛年平均地表温度最低在-25以下，赤道地区部分地区地表温度超过25，撒哈拉和阿拉伯地区年平均地表温度较高。

青藏高原由于海拔较高，地表温度显着低于周边地区，而全707的陆地地表温度呈现显着上升趋势。

其中，北半、地中海沿岸、北美西南部、中北非、中东等高纬度地区增加较为明显，全陆地面积204%出现了明显的SM下降趋势。

主要分布在北美南部、南美大部、中非、西亚和中东地区，但青藏高原西部、印度、东北亚和中北美洲的SM呈上升趋势，且呈上升趋势部分地区超过001m3/m310a。

近地表AH的空间分布与LST相似，通常随着纬度的降低而减小。全多年平均AH为652g/kg，近地表AH的时间变化与SM相似。

显着减少的地区主要分布在北美西部、南美洲大部分地区、非洲中部和南部以及澳大利亚中部和北部。印度、北欧、中非AH增长趋势均在02g/kg10a以上。

分析不同纬度LST、SM、AH的变化特征，研究LST与SM、AH的关系。LST与SM主要呈负相关关系，两者之间也存在一些不同的关系。

也就是说，它在低纬度地区减少，在高纬度地区增加。部分中高纬度地区地表温度呈现先减小后增大的趋势。LST一般与AH的增加趋势相关。当AH低于8g/kg时，LST和AH显着增加。趋势。

在AH大于8g/kg的地区，LST和AH变化不大，不同的温度背景可能是解释SM和LST温度趋势相反的主要原因。

进一步分析了不同LST背景下SM对LST的影响，发现低SM地区年内温差较大，夏季气温较高，冬季气温较低，而高SM地区40N气温波动较小而45在N区域，这种现象更为明显，也更为重要。

高SM和低SM区域的LST交点接近0C。当LST低于0时，两条线的上下分布位置发生变化，表明LST高于和低于0时SM对LST的影响较强。产生不同的影响。

为了解释LST与AH之间的关系，给出了多年平均下降长波辐射和AH的变化特征。在不同纬度，随着AH的增加，下降流长波辐射呈现增加趋势。

在SH小于4g/kg的地区，长波辐射小于250W/m2。SH高的地区主要分布在低纬度地区。在SH大于16g/kg的地区，长波辐射大于375W/m2。

大气湿度与地表温度的相关性分析

从拟合方程和图5可以很容易地理解各分区LST变化的原因。在PP地区，SM和SH均呈现显着的上升趋势，但由于其分布存在明显的气候背景差异。

SM变化的升温和降温效应是不同的。在年平均LST低于0的高纬度或高海拔地区，SM的增加具有明显的增温效应，AH也具有增温效应。

在亚洲北部、青藏高原、北欧和北美北部等地区，变暖趋势明显，而在印度、马来西亚等中低纬度地区，由于平均背景温度较低，两种效应相反。高于0C。

拟合PP地区0C以上年平均LST的LST方程为LST=07744Rn-27148RnW+85373WQ-45011。

以1981年至2000年为背景，由于计算出2000年后SM的LST变化为-0087，因此AH引起的气温变化为0413。

这些地区也总体呈现变暖趋势，而印度部分地区也出现降温趋势，主要是因为该地区SM明显增加。

SM引起的降温作用在-3767以上，AH显着增加，温度上升至1236左右，因此该区域的LST呈现下降趋势。

PN地区主要分布在澳大利亚北部和非洲南部。由于该地区面积较小，且主要靠近海洋，元素年际波动较大。M-K测试检测到该区域LST、SM和AH的突变。

临界点在2011年左右，选择2011年来分隔整个研究时期。还分析了两个时期的变量变化。研究期间的前30年，SM的增加导致潜热通量比例显着增加。

感热通量占比显着下降，该地区地表温度主要呈现弱下降趋势。以1981年至1985年为背景值，1981年至2010年的贡献分析也呈现出同样的趋势。

在研究的最后十年，所有元素的趋势突然发生变化，SM显着下降，导致潜热通量比例减少，感热通量比例增加，导致显着的增温效应。

较低的SM减少了蒸发，进一步减少了潜热通量比例和降水。水蒸气的温室效应也减弱。这段时间气温显着升高。2011年至2020年的贡献分析也显示出同样的趋势。

SM减少而AH增加的区域分布更广泛。中低纬度地区，SM和AH呈现增暖效应，LST呈现较明显的上升趋势。

在高纬度地区，减少SM的降温效果是决定该地区减少SM降温效果与增加大气湿度之间权衡的主要因素。

使用冬季平均LST拟合NP区域的LST方程

解读地表温度的关键因素与水文循环以及地表温度的全变化和大气温度与环境温度哪个高的话题就聊到这，希望对大家有所帮助。