中亚天山不同冰川覆盖率下径流对气候变化的响应机制

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研究员陈亚宁团队对天山区域的两大典型支流——托什干河（上游冰川比例为3.66%）、库玛拉克河（上游冰川比例为16.34%）流域的冰川变化情况进行了研究，探究了气温和降水在不同时间和空间尺度上对冰川和积雪的影响机制。相关论文发表于Remote Sensing。伴随全球变暖，以积雪、冰川融水为主的河流水文过程变得更加复杂。天山作为“中亚水塔”，是中亚众多河流的发源地，受气候变化影响敏感。深入开展中亚天山地区冰川积雪变化特征分析、冰雪变化及对下游径流的影响机理研究，对了解和掌握未来水资源变化以及提升管理水平具有重要意义。

涡旋运动规律研究

南方科技大学力学与航空航天工程系讲席教授夏克青课题组与同济大学教授钟锦强课题组合作，揭示涡旋运动规律的奥秘，发现热对流系统中泰勒涡的运动符合郎之万模型描述的惯性粒子布朗运动。相关论文发表于Science Advances。研究团队从数值和实验上观测了宏观的旋转瑞利-伯纳德自然对流系统中的泰勒涡运动，发现系统中的泰勒涡会先进行一段弹道运动（ballistic motion），而后直接进入扩散运动（diffusive motion），获得了包括方均位移和速度相关函数等一系列完整的数据，证明了泰勒涡的运动确实符合郎之万模型描述的惯性粒子布朗运动。

青藏高原多年冻土活动层水热状况模拟研究

中国科学院西北生态环境资源研究院研究员吴通华团队以多年冻土区唐古拉（TGL，高寒草原）和北麓河（BLH，高寒草甸）观测场为研究站点，借助多参数化陆面过程模式Noah-MP，揭示影响青藏高原土壤水热模拟的关键陆面过程，并集成相关改进方案。相关研究成果发表于Journal of Geophysical Research： Atmospheres。青藏高原活動层土壤水热动态直接影响下伏的多年冻土状态，并对亚洲天气气候有重要影响。陆面过程模型是研究多年冻土变化及其与大气相互作用的有效工具。由于青藏高原特殊性，目前大多数陆面模式在土壤水热模拟方面存在低估现象。

草地和森林两类生态系统土壤呼吸对降水量变化的不对称响应

中国科学院华南植物园生态中心杜悦、闫俊华、王应平等以全球248篇降水量变化控制实验研究论文的观测数据为基础，分析草地和森林两类生态系统土壤呼吸对降水量变化的响应。相关论文发表于Global Change Biology。研究发现草地和森林两类生态系统土壤呼吸对降水量变化的响应表现为不同的非线性。在草地生态系统中，土壤呼吸的响应为负不对称性（对降水量减少的敏感性更大）。在森林生态系统中，土壤呼吸的响应随着降水量变化的强度而呈现不同模式，在中强度降水量变化条件下表现为正不对称性（对降水量增加的敏感性更大），而在极端降水量变化条件下为负不对称性。

热带印太海洋盐度变化新模态

中国科学院海洋研究所胡敦欣院士研究组发现了热带太平洋温跃层盐度变化新模态，揭示了印尼贯穿流调整下的热带印度洋盐度低频变化机制。相关成果发表于Journal of Climate和Journal of Geophysical Research： Oceans。盐度是海洋环境的基本要素，对海洋环流、全球水循环和厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）等物理和气候过程具有重要影响。研究表明，太平洋气候模态ENSO和PDO通过大尺度调整，一方面在热带太平洋形成TMOS模态，另一方面通过印尼贯穿流盐度平流效应影响着印度洋海洋盐度的低频变化。太平洋TMOS的发现和印度洋盐度变化机制的阐释对理解热带印太水团变化及其气候效应有重要科学意义。

极端暖海温事件产生原因解密

中山大学海洋学院王东晓教授、梁宇、肖福安等揭示了2015年秋季南海极端暖海温事件产生的原因。相关论文发表于Geophysical Research Letters。南海上空异常反气旋式环流在2015年8月份就建立起来（通常是在10月），提前建立的异常反气旋通过三维海洋暖平流和海气热通量直接导致了南海快速升温，最终打破了秋季海温的纪录。研究表明，南海上空异常反气旋环流主要是由印度洋上空的热源强迫和海洋性大陆上空的冷源强迫共同所致。2015年印度洋海盆增暖伴随正偶极子事件使得印度洋上空降水充沛，释放凝结潜热产生热源，同时使印太上空降水异常偏少（冷源）的范围压缩到海洋性大陆。

气温变暖减缓臭氧污染对城市树木不利影响的生理机制

中国科学院沈阳应用生态研究所城市生态学组徐胜、何兴元等与合作者开展了我国北方城市常见行道和造林树种——银杏与银中杨，对空气增温和臭氧熏蒸复合响应的生理机制研究。相关论文发表于Environmental Pollution。空气增温对树木生长早期的生理代谢未产生显著影响，但明显促进植物光合作用的增加和叶片抗氧化酶活性提高，而高浓度臭氧显著抑制两个树种的生长及光合作用。增温和臭氧对树木生理代谢也存在显著的交互作用，前者减缓后者对树木生长和光合作用的不利影响。银杏比银中杨对气温变暖和臭氧污染更敏感，表明城市树木对环境变化响应的种间差异，银杏可作为气候变暖和空气污染的潜在指示树种。

气候态偏移和毁林加剧亚马逊森林火灾

中国科学院大气物理研究所副研究员徐希燕、研究员贾根锁与合作者基于多个卫星观测数据和气候再分析资料，揭示了气候态偏移和森林减少对亚马逊地区森林火灾发生时间和范围的影响机制。相关论文发表于Global Change Biology。近10年来，亚马逊森林火灾频繁多发。尤其是2019年亚马逊林火跨越范围之广、持续时间之长，引起全球关注。干湿两极分化的气候条件使得森林生态系统更加脆弱，毁林导致的暖干大气条件使得林火发生的时间提前：从干季向湿-干过渡季节偏移；范围更广：从热带稀树草原向热带森林地区蔓延。因此，通过森林保护和防火措施可以有效减缓热带地区气候变化和森林火灾之间的正反馈压力。