地球正在升温,不仅仅是它的大气层和海洋。土壤本身也在变暖,导致更多以及对我们这样的地表居民造成的不详但不祥的后果。
一项新的研究表明,我们一直低估了这个问题,只关注不断上升的气温和水温,却没有意识到脚下热浪的威胁。
在人类引起的土壤温度研究中,总体而言,土壤温度引起的关注相对较少。,研究人员说。部分原因是测量的复杂性使得很难找到足够可靠的土壤温度数据(与近地表气温相比)。
然而,在这项新研究中,来自德国各地的一组研究人员从各种来源收集了土壤温度数据,包括气象监测站、遥感卫星、ERA5-Land 数据再分析集以及地球系统的模拟模型。
该团队依赖于 TX7d 指数,该指数旨在通过计算每年最热周内每日最高气温的平均值来捕捉极端高温的强度。
他们使用 1996 年至 2021 年间的温度数据,在欧洲 118 个气象站计算了土壤上部 10 厘米(3.9 英寸)以及地表以上 2 米(6.5 英尺)空气的这一指数,提供了 160 对数据空气和土壤测量。
他们报告说,在其中三分之二的地点,研究人员发现土壤内的极端高温趋势比土壤上方的空气更强烈。
“这意味着极端高温在土壤中的发展速度比在空气中快得多,”说研究合著者阿尔穆德纳·加西亚-加西亚 (Almudena García-García) 是亥姆霍兹环境研究中心 (UFZ) 的遥感研究员。
该研究揭示了整个欧洲这一现象的区域差异,在中欧,即德国、意大利和法国南部,极端高温变得更加严重、更快。
研究发现,在这些地区,土壤中极端高温的强度每十年增加 0.7 摄氏度,速度比地表附近空气中的速度快。
研究人员使用不同的指数(TX90p)调查了土壤极端高温的频率及其强度,该指数考虑了每月每日最高温度超过给定统计阈值的天数百分比。
他们发现土壤中极端高温天数的增加速度是空气中的两倍。
“例如,如果目前一个月内 10% 的天数土壤和空气温度较高,十年后,15% 的天数空气温度较高,10% 的天数土壤温度较高。 20%,”加西亚-加西亚说。
研究人员解释说,这主要归结为土壤湿度,因为土壤湿度在影响土壤和空气之间的热交换方面发挥着关键作用。
反过来,土壤湿度又严重依赖于土地覆盖,这暗示着人类的土地利用方式可能会使情况变得更糟。
例如,在森林中,树木覆盖有助于减少因蒸发而导致的土壤水分流失,而树根可以从地下深处吸取水分。然而,在草原或农田等开阔的栖息地,植物可能只能接触到地表附近的土壤水分。
土壤极端高温超过空气极端高温的能力可能会产生重大影响,而且不仅对或更广泛的食物网取决于它们。
研究人员指出,如果土壤比地表上方的空气温暖,它可能会向低层大气释放额外的热量——更不用说– 从而加剧大气变暖。
“土壤温度是土壤湿度和温度之间反馈的一个因素,因此可以加剧某些地区的炎热期。”说共同作者彭健,UFZ 遥感部门负责人。
“鉴于这些结果,必须重新评估关于极端高温影响的研究,这些研究主要考虑气温,但低估了土壤中极端高温的因素,”他说。
该研究发表于自然气候变化。