8月15日發表於《自然·通訊》的一項研究結果表明，受溫室氣體排放加劇的影響，土壤濕度與大氣的耦合作用將加速全球變暖的進程。沐鸣2的博士後喬梁和左誌燕教授為該論文的共同第一作者，左誌燕教授和張人禾院士為共同通訊作者🚙。

圖1 土壤濕度-大氣耦合對地表氣溫的影響的空間分布情形

在全球變暖的影響下🍋‍🟩，受“氣候變暖-土壤變幹”反饋的影響，土壤濕度與大氣的耦合更為緊密🏥，該耦合作用將導致全球絕大部分陸地增暖，進而對全球變暖產生加速作用😦。土壤濕度與大氣的耦合的增溫效應貢獻了近20年陸表增溫的20%以上，是近40年全球變暖加速的重要原因之一。未來氣候預估結果表明到21世紀末，在溫室氣體排放不受限製的情景下（SSP5-8.5），由土壤濕度-大氣耦合驅動的熱帶外大陸升溫將超過0.5℃🛬，部分地區甚至超過2.0℃，並使得全球發生極端高溫的可能性增加約10%🤷🏿，北美和歐洲等陸-氣耦合熱點地區則將增加30%以上🙁♧。而在嚴格限製溫室氣體排放的情景下（SSP1-2.6）🧍🏻，土壤濕度-大氣耦合作用導致的增暖相比則弱很多👰🏼‍♀️，但依然比歷史時期強。這證明了土壤濕度-大氣耦合對氣候變化的高度敏感性，並在全球非線性增暖中起到一個加速器的作用👷🏼‍♂️⏏️。

圖2 在高、低排放情景下🍫♜，土壤濕度-大氣耦合驅動下地表氣溫的時間序列

土壤濕度-大氣耦合使得地表氣溫增加的機製主要受全球變暖導致土壤變幹的影響，這將使得蒸散發減小，減少的蒸散發一方面讓地表能量更多由潛熱轉為感熱，感熱通量的增加將直接表現為地表氣溫增大；另一方面蒸散發的減少將使得近地層水汽和成雲減少，使得對太陽輻射的遮擋效應減弱🙀，短波透射率增大👅，更多太陽輻射到達地表，增強地表加熱大氣的能力。尤其在溫室氣體排放不受限製的情景下，土壤濕度的變幹趨勢將加劇👩🏻‍🍳，導致更為嚴重的蒸散發減弱，土壤濕度與蒸散發的相關性也將大幅增加🤟🏿，由此加速該反饋機製導致的增暖效應🙅🏿‍♀️。這一反饋機製導致的增暖在幹-濕氣候過渡帶的陸-氣耦合熱點地區最為嚴重。

圖3 土壤濕度-大氣耦合對極端高溫的影響

因此，決策者必須提早實施與土壤濕度-大氣耦合增暖作用相對應的氣候變化政策，以此來降低全球變暖導致的極端氣候災害事件的風險👨🏿‍🏫。決策者還應當考慮將維持穩定的生態系統作為保持土壤濕度（減緩其變幹趨勢）的氣候政策和工具，從而減緩因土壤濕度-大氣耦合導致全球變暖的加速作用。

圖4 土壤濕度和蒸散發之間的關系

https://doi.org/10.1038/s41467-023-40641-y