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在全球变暖背景下，青藏高原整体的暖湿化导致其陆面蒸散发增加，地表能量收支发生调整。那么，这样的高原地表能量收支变化又会对降水产生怎样的反馈作用呢？为回答上述问题，清华大学地学系阳坤课题组分析了1979-2021年青藏高原季风期（5-8月）地表能量收支和降水的年代际变化特征，并在此基础上揭示了高原地表能量变化对气候的反馈作用。再分析资料表明，20世纪90年代中期以来，青藏高原季风期地表潜热通量增加而感热通量减少...
生物质资源潜力评估对于中国生物质能发展、碳中和目标实现、乡村振兴以及消除贫困等方面均具有重要意义。然而，中国当前缺乏一套公开可得的、高空间分辨率的生物质资源潜力数据集。近期，清华大学蔡闻佳教授研究组研制并发布了一套细分各类农业剩余物（9种）、林业剩余物（11种）及能源作物（5种）的全国生物质资源潜力数据集。该数据集考虑了粮食安全、林地保护、生物多样性保护等多项政策约束，并提供了5种不同开发程度下生物...
蒸散是水循环的重要环节，当前蒸散建模多针对植物类型率定特征参数，限制了模型时空外推的可靠性。清华大学地学系王焓研究组基于生态演化最优性，引入叶片气孔对于气象条件的适应规律，开发并论证了一种具有普适性的蒸散模型，以期为蒸散估算和陆面模式发展提供方法支持。蒸散包括植物蒸腾和非生物蒸发两个主要组分，代表陆表水分汽化并扩散至大气边界层的速率，是流域水循环研究的重要过程。同时，蒸散和降水的关系也是诊断作...
地球上储存的土壤有机碳量是陆地植被有机碳的4倍，很小比例的流失也可能加速气候变暖。促进土壤固碳有助于降低大气中的二氧化碳浓度，是应对气候变化的自然解决方案之一。清华大学地球系统科学系黄小猛教授、博士生陶凤以及康奈尔大学骆亦其教授组织的国际研究团队在生态学和计算机科学领域开展深度学科交叉，利用人工智能和数据同化技术，揭示了微生物碳利用效率对全球土壤有机碳储量的决定性作用。研究立足于过去两百年的土壤...
红树林作为全球土壤碳密度和固碳速率最高的生态系统之一，具有极高的生态服务价值。受人类活动影响，红树林面积正在以每1-2%的速度急剧减少。为了恢复红树林生态功能，中国及许多国家开展了大量针对红树林的生态修复工程。然而，为快速增加红树林的覆盖面积，许多修复工程引进了速生外来种，忽视了外来红树物种对本土红树物种的潜在入侵风险。针对外来红树物种的入侵风险问题，清华大学林光辉教授研究组利用中国海南岛红树林拉...
在地球系统模式中，陆面模式对全球陆气相互作用的模拟能力显著地影响着天气预报和气候预测的准确性。但是，由于缺乏全球尺度的观测资料，很难在评估全球陆面模式对陆气相互作用的模拟能力，进而阻碍了模式的改进和发展。近年来，卫星遥感观测提供了全球覆盖的土壤水分数据，为在全球尺度上评估陆面模式的陆气相互作用模拟能力提供了可能。针对上述问题，清华大学地学系卢麾课题组使用SMAP(Soil Moisture Active Passive)卫星观...
由于陆面过程表达和模型参数设定的不确定性，现有陆面模型中的水热耦合强度存在较大偏差，从而进一步影响地球系统模式中的陆气相互作用模拟。卫星遥感资料为纠正该耦合强度提供了重要参考，其中土壤水含量与蒸散发或地表温度日较差之间的耦合关系常被用于反映陆面水热耦合过程。这两种耦合关系的物理基础一致，即土壤水含量增加往往导致蒸散发增加，同时减小地表温度日较差；反之亦然（如图1所示）。但是，遥感蒸散发与陆面模型...
植物功能性状是植物与环境相互作用的关键，然而性状数据的可获性制约着对植被生态过程的认识与预测。清华大学地学系王焓副教授研究组通过提高采样地区和性状类型的覆盖度，对已构建的中国植物性状数据库进行了更新迭代，为区域及全球植被生态研究提供了重要信息和技术参考。植物功能性状体现了植物对环境的生态演化响应，被广泛用于理解和预测植被生态系统功能及生物物理、地球化学循环过程。近几十年来，各类区域及全球性性状...
