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2018-08-27 | 编辑: | 【

  土壤水是一个非常重要的地表参数,它可以影响大气和陆地表面之间能量和水的传递,进而影响天气甚至气候。探究土壤水和降水的相互关系是大气——陆面耦合系统中的一个研究重点,对水和能量循环及天气预报等具有重要意义。降水对土壤水的影响是显而易见的,然而土壤水对降水的影响涉及复杂的大气过程且无法直接观测,目前仍是一个备受争议的问题。

  为了探究这一问题,中国科学院新疆生态与地理研究所陈亚宁研究员团队基于ESA CCI土壤水分遥感数据、CRU降水再分析数据和MODIS的蒸散发数据,利用convergent cross mapping方法检测了北半球中低纬度地区土壤水对降水的影响,并尝试解决以下3个问题:(1)土壤水是否影响降水;(2)如果有影响,影响可以持续多久;(3)土壤水对降水的影响在不同的气候条件下是否有所不同。

  研究结果表明,土壤水对降水有积极的影响,且这种影响在土壤水发生变化之后的一个月最为强烈,三个月之后显著降低,由此推断土壤水在次季节尺度上对降水有影响。此外,随着气候由干变湿,土壤水对降水的影响先增大后减小,最强的影响出现在半干旱半湿润地区(土壤水的体积含水量约0.15-0.2m3.m-3)。

  相关研究以"Detecting the causal effect of soil moisture on precipitation using convergent cross mapping"为题发表在Scientific Reports

    文章链接: https://www.nature.com/articles/s41598-018-30669-2

  Cross map skill as a function of the length of library (left) and the cross map lag (right)

 for SM causing ET (a, d), ET causing P (b, e) and SM causing P (c, f) 

  Variations of cross map skill across different climate regimes 

 
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