DOI:https://doi.org/10.1029/2024GL110818
主要内容:
在中国东部地区(EC)大规模灌溉可以通过改变能源和水资源预算来减少极端高温。然而,灌溉对增加湿度的影响经常被忽视,特别是在潮湿地区,导致其对极端湿热 (EHH) 的影响和机制尚未得到很好的描述。我们分析了观测结果,并进行了区域模拟,采用了更详细的灌溉方案,以探索灌溉对 EHH 的影响和潜在机制。
主要结论:
我们发现,尽管灌溉在 EC 中具有约 0.2–0.6 C的降温效果,导致EHH增加0.4–0.8C,对长江中下游平原(MLYP)的影响更大,为0.9C。灌溉通过潜热通量增加引起的冷却效应有助于空气沉积,从而降低边界层高度,提高近地表湿焓,最终加剧 EHH。结果从机制上强调了灌溉对 EHH 的影响,并强调了改进灌溉建模现实的必要性。
主要图表:
图1.背景信息以及 1981 年至 2022 年欧洲夏季(7 月至 8 月)极端干热和 EHH 的变化。图2.2000-2018 年灌溉对 EC EDH 和 EHH 的影响。夏季第 95 百分位数 (a) 最大 T2、(b) HI 和 (c) Tw (C) 为 SEN 情景。灌溉引起的夏季第 95 百分位数 (d) 最大 T2、(e) HI 和 (f) Tw (SEN-CTL) 差异。灌溉引起的 T2、HI 和 Tw 第 95 (g) 和第 50 (h) 百分位数差异的概率密度函数,垂直线代表平均值。图3.2000–2018 年夏季灌溉与无灌溉情景(SEN-CTL)之间的差异(a)潜热通量(W/m2), (b) 感热通量 (W/m2), (c)T2(C)、(d)地表温度(C)、(e) 比湿(g/kg)、(f) 净表面辐射(W/m2)、(g) 边界层高度 (m) 和 (h) 海平面气压 (SLP, hPa)。图 (h) 中的矢量表示 850 hPa 风速差异 (SEN-CTL)。点画区域表示显著差异 (Student's t检验,5% 水平)。
图4.灌溉影响区域湿热的物理机制示意图。红色箭头表示关键过程;ET,蒸散量;LST,地表温度;T2,2 米处的空气温度。图片未按比例绘制,且不包括外部强迫和作物生物地球化学。