土壤中的极端高温被低估
在这项研究中，由UFZ遥感科学家Almudena García-García博士协调的研究小组从多种来源收集了数据：来自气象测量站、遥感卫星、ERA5-Land数据再分析集和地球系统模拟的数据楷模。研究人员将这些数据输入TX7d指数，该指数被定义为一年中最热周每日最高气温的平均值。它反映了极端高温的强度(即极端温度有多高)。因此，研究人员计算了 1996 年至 2021 年 10 厘米厚的上土层和 2 m 高度的近地表空气的指数。在评估的 118 个气象测量站中，三分之二的土壤中极端高温的趋势比空气中更强。该研究的主要作者加西亚-加西亚表示：“这意味着土壤中极端高温的发展速度比空气中快得多。” 根据现有数据，在德国、意大利和法国南部尤其如此。就数字而言，根据气象站数据，中欧土壤中的极端高温强度每十年比空气中的升高速度快0.7°C。
研究小组不仅检查了土壤中极端高温的强度，还检查了频率。为了计算这一点，科学家们使用了TX90p指数，该指数考虑了1996年至2021年间每月每日最高气温高于统计限值的天数百分比。根据计算，高温天数土壤中极端天气的增长速度是空气中的两倍。“例如，如果目前一个月内有 10% 的天数土壤和空气温度较高，十年后，将有 15% 的天数出现空气高温，10% 的天数土壤和空气出现高温。 20%”，加西亚-加西亚说。这里的决定性因素是土壤湿度，它在空气和土壤之间的交换中起着重要的热作用。土壤湿度很大程度上取决于土地覆盖。例如，在森林中，树木可以用根从土壤深处吸取水分，并减少夏季蒸发造成的损失。另一方面，农作物或草原只能从靠近地表的土壤获取水分。
事实上，土壤中的极端温度会迅速发展，并且与土壤附近空气层的温度差异很大，这一事实会产生重要的后果。如果土壤温度高于空气温度，额外的热量就会释放到低层大气中，从而导致大气温度升高。“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”，UFZ遥感部门负责人兼合著者彭健博士解释道。这种反馈对许多对农业(因而对粮食安全)、生态系统(因为耐温物种可能受到青睐)以及陆地碳储存很重要的水文过程都有影响。“鉴于这些结果，
研究小组还利用地球系统模型的数据来研究极端土壤温度放大大气中热浪的频率——这取决于预期的全球气候情景。他们发现，如果出现2度或3度的情况，这对中欧的影响将比升温1.5度大得多。例如，土壤向大气释放热量的炎热日子可能会增加 8%。加西亚-加西亚说：“这反过来会加剧空气中的炎热天气。” 因此可以假设土壤在极端高温的发展中将发挥越来越重要的作用。
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