近日，《Nature》旗下气候和大气科学顶级期刊《npj Climate and Atmospheric Science》在线发表南京信息工程大学应用气象学院郝璐教授团队题为“Urbanization alters atmospheric dryness through land evapotranspiration”的研究论文。

该研究根据全球25个城市群的大气湿度、蒸散通量的地表观测和遥感数据，系统分析了全球变暖与城市化对不同气候梯度城市群大气湿度的影响，揭示了不同气候区城市群土地覆盖变化与城市空气干燥度效应之间的联系，全面阐释了城市化如何改变局地大气湿度的过程与机制。研究表明，全球城市化不仅导致“城市热岛”（UHI）效应，还显著改变了大气湿度，导致了“城市干（湿）岛”（UDI/UWI）效应。UDI在湿润和天然植被良好地区最为明显，而UWI主要出现在干旱地区或夏季气候干燥的地区。研究发现UDI/UWI与当地地表蒸散（ET）、全球变暖和UHI密切相关，反映了以蒸散为纽带，生态水文过程、能量平衡和人类活动影响城市水热环境的交互过程。本研究首次提出可以用地表蒸散ET作为单一变量来解释和量化“城市热岛”“城市干岛，“小雨大涝”等流域生态系统功能和区域环境退化现象。研究结果建议城市规划者应根据当地的气候和社会经济条件，通过恢复（湿润地区）自然的蒸散能力，保留绿地和湿地、通过人工植被以及修建雨水蓄水池，最大限度地提高自然‘生物排水”和蓄水能力，以减轻城市化的不利影响。该研究为城市设计和土地利用规划采用“基于自然的解决方案”（NbS）提供了重要的可操作政策指导。

该论文以南京信息工程大学应用气象学院为第一单位，郝璐教授是论文的第一作者，美国农业部林务局孙阁高级研究员为共同通讯作者，其他合作者包括美国德克萨斯大学奥斯汀分校杨宗良教授、杜克大学李文弘教授、南京信息工程大学周德成教授、香港中文大学王朗博士、山西大学董刚教授以及南京信息工程大学博士研究生黄萧霖、唐润、金楷仑等。该研究受到国家自然科学基金、气象灾害预报预警与评估协同创新中心、中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室等资助。

南京信息工程大学郝璐教授主要从事区域和流域尺度“气候-土地利用-碳水耦合循环”领域的研究工作, 近五年来郝璐教授以第一作者或通讯作者在《Geophysical Research Letters》《Water Resources Research》《Environmental Research Letters》等国际高水平期刊发表论文多篇。

城市化影响流域水热平衡原理

论文信息: Hao, L., Sun, G., Huang, X. et al. Urbanization alters atmospheric dryness through land evapotranspiration. npj Clim Atmos Sci 6, 149 (2023).

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41612-023-00479-z