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土壤水对降水的影响研究获进展
        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,到目前为止,仍是一个备受争议的问题。
        为了探究这一科学问题,中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室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;以及(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0.15~0.2 m3•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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