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极端野火不仅破坏生态系统和生物多样性，还向大气中释放大量有害污染物和温室气体，威胁人群健康与全球气候。近日，由清华大学地球系统科学系张强教授和深圳国际研究生院郑博助理教授带领的国际研究团队基于自主研发的全球野火碳排放近实时量化追踪系统，发现全球变暖背景下土壤水分亏缺加剧，北半球中高纬地区（北纬50°以北）极端干旱事件显著增加，使得该区域逐渐成为全球野火活动及碳排放的热点地区。2021年北半球中高纬地区...
随着全球气温的升高，极端天气事件增多，水循环特征（如河道径流量和季节峰值）发生改变，更易引发干旱和洪涝灾害。最新的第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)基于不同的共享社会经济路径(SSP)及最新的人为排放趋势开展预估，试验设计更全面和科学。但现有的CMIP6模式数据集中参考的中国站点观测资料有限，导致其在中国的水文应用中存在偏差。因此，目前仍需结合更多的站点观测资料和更高精度的高分辨率全球气候模式，对中国未来...
在全球红树林生态系统遭遇严重破坏，红树林面积逐年减少的背景下，制止并且扭转红树林的损失成为当前各国政府及国际组织关注的焦点。红树林生态系统在单位面积上的固碳能力显著地高于附近的森林生态系统和大部分的内陆湿地，因此对红树林等滨海湿地的保护和恢复工程被认为是减缓气候变化的一种极为重要、基于自然解决方案的碳中和技术（即蓝碳碳汇）。然而，目前关于不同红树林恢复模式的碳累积效果的对比主要集中在物种搭配、...
播种时间直接影响作物产量，气候变化又是如何影响农民对播种时间的选择呢？近期，清华大学地学系王焓副教授课题组结合全球观测数据和模型模拟发现，小麦播种日期的全球格局是最优化产量的结果。该发现揭示了农民的播种行为对长期气候态的适应，为可靠模拟作物播种时间提供了支持。作物模型是研究作物生长响应环境变化的重要工具，被广泛用于作物产量预测和气候风险评估。播种日期是作物模型必不可少的输入变量，直接影响模型结...
生物能源碳捕获与封存（BECCS）是实现碳中和目标、减缓气候变化的主要负排放技术之一。其基本原理是通过种植生物能源作物，利用植物生长来固定二氧化碳（CO2）。在生物质能使用后对排放的CO2进行捕获和封存，从而达到降低大气CO2浓度的目标。大气CO2浓度的降低可以减少辐射强迫，实现控制升温的目标，即生物地球化学效应。同时，能源作物种植可以直接改变地表生物物理特征（如反照率、蒸散发、地表粗糙度等），进而影响局地能量...
高分辨率海洋-海冰模式是开展气候变化研究和海洋环境安全保障的核心工具。通过提高分辨率，模式可以有效解析海洋动力和热力的精细化过程，并降低参数化方案所带来的不确定性。目前，国际上最先进的全球海洋模式分辨率可达1～2公里，能够有效解析部分海洋次中尺度过程。然而，由于海洋过程的多尺度特征，数值模式面临解析更精细过程、有效分辨率受限、次网格闭合方案发展等突出挑战。此外，高分辨率模式通常要求极高的计算量和模...
叶经济谱是自然界广泛存在的一个性状维度，体现了植物叶片对环境资源的权衡策略，并呈现出许多亟待解释的有趣的现象。近日，清华大学王焓课题组提出了一个新的最优策略理论，成功地定量预测了叶经济谱的核心权衡关系和比叶重的功能多样性，并解释了其在常绿和落叶植物中分异性的原因。成果以“Leaf economic fundementals explained by optimality principles”为题，于2023年1月19日在国际顶级期刊Science Advances上发表。研...
高分辨率数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）可提供精准的基础地理数据，因此在全球气候变化、海洋潮汐运动、地球球体物质交换等研究领域发挥着至关重要的作用。高分辨率全球海洋DEM是海洋地质和海洋测绘的前沿分支，为了解海底构造运动、海底演化过程提供直接依据。但由于技术限制和测绘成本等原因，获得高分辨率全球海洋DEM代价高昂。2022年12月，清华大学地球系统科学系黄小猛教授科研团队在《科学通报》（Sci...
