2月25日气候变化导致极端湖水温度上升

一项新的研究表明，世界上最大的湖泊遭受严重的湖泊热浪袭击——当水温飙升至远高于正常水平时——的频率是大约 20 年前的六倍。根据这项新研究，过去 20 年发生的几乎所有严重的湖泊热浪都在一定程度上是由气候变化引起的，到本世纪末，这种热浪的可能性可能会增加 3 到 25 倍。

一项新的研究分析了来自世界上最大湖泊的二十多年的地表温度数据，以了解湖泊热浪发生的频率，并模拟了人为气候变化对其发生的影响程度。

研究人员发现，平均而言，发生严重湖泊热浪的可能性是工业化前气候期间的两倍。湖泊热浪会改变水环境，给水生植物和动物带来压力，并导致藻类大量繁殖和其他水质问题。

该研究发表在 AGU 杂志《地球物理研究快报》上。该研究首次量化了人为(人为)气候变化如何影响湖泊热浪，为世界湖泊应对气候变暖的一种方式提供了重要的新视角。

“真正引人注目的是人类贡献的规模：我们观察到的大多数严重的湖泊热浪都有明显的人为印记，”主要研究作者、威尔士班戈大学气候科学家 R. Iestyn Woolway 说。与可以进入空调或建造紧急遮蔽物的人类不同，“当水生生物暴露在这些极端温度下时，它们无法逃脱，”他说。

没有参与这项研究的布鲁塞尔自由大学数据科学家卢克格兰特说：“这是对人为对湖泊的影响归因的一个受欢迎的补充。” “它填补了证据空白，着眼于极端温度对湖泊的影响。” 格兰特补充说，大多数热浪都有一些人类影响的发现是“惊人的”。

人为贡献

Woolway 说，过去十年遥感数据的增加使这样的研究成为可能，使科学家能够从单湖研究转向解决类似生态系统的全球规模变化。研究人员分析了欧洲航天局从 1995 年到 2019 年的 78 个湖泊的湖面温度数据，这些湖泊足够大，可以从多个点对温度进行采样。

Woolway 和他的合著者寻找不同强度的湖泊热浪，但将他们的归因分析限制在“严重”或“极端”热浪。

为了确定热浪的严重程度，研究人员分析了表面温度异常，或者与正常条件相比，温度升高了多少。严重的热浪使湖面温度飙升至远高于所有观测温度的前 10%。伍尔威说，一般来说，如果人类感受到热量，湖泊也会感受到热量。

研究人员将历史温度数据与跨部门影响模型比对项目的气候模型配对，该项目是一项大型社区努力，旨在模拟湖泊对气候变化的反应，估计人类气候变化对观察到的湖泊热浪有多大贡献，并预测湖泊的频率热浪将在下个世纪发生。

研究人员发现，当全球变暖比工业化前温度高 1.5 摄氏度时，严重和极端的湖泊热浪的可能性可能会高出三倍，这是《巴黎协定》设定的目标。在 3 摄氏度的全球变暖情景下，如本世纪可能发生的温室气体排放量减少最少的情况下，相对于工业化前气候中这些事件的可能性，严重的湖泊热浪的可能性将高达 25 倍。伍尔威说，热带湖泊的人为贡献也更高，这与其他研究发现低纬度地区首当其冲地受到气候变化影响的情况类似。

在热水中

因为这项研究只关注大型湖泊，这些湖泊对变化和严重热浪的抵抗力更强，所以这项研究实际上可能是对严重湖泊热浪袭击频率的保守估计。

“当我们将这些发现扩展到全球范围时，结果可能会更糟，”伍尔威说。

湖泊热浪可能以多种方式损害生态系统。对于生活在狭义温度范围内的生物来说，即使是水温的微小变化也可能是死刑。温暖的水域也意味着更多的蒸发和更少的混合，因为湖水变得分层，上面有热水，下面有冷水。这两种影响都可能意味着氧气减少，这会给需要呼吸的鱼等湖泊居民带来压力。

格兰特说，随着湖泊热浪领域的发展，将改进的数据集与湖泊居民热避难所的研究相结合，可以改进对湖泊生态系统对热量反应的预测。

“解决这个问题的唯一方法是减少全球变暖。如果温度继续升高，湖泊热浪将逐渐恶化，”伍尔威说。

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