近日,中国科学院大气物理研究所马柱国研究员课题组,利用观测的地表气温、积雪和土壤温度资料以及非线性因果分析方法,研究了中国区域地表气温及积雪对土壤温度影响的特征。研究表明，地表气温可以显著的影响多层土壤温度，但随土壤深度的增加，地表气温的影响逐渐变弱且影响下传所需时间变长。地表气温的影响最长需要10个月才能传递到320厘米深的土壤。除了地表气温的影响，土壤温度本身的记忆性特征也可以对未来的土壤温度产生显著的影响。在深层土壤（如320厘米），前一季度土壤温度记忆性对当季的影响甚至可以超过同期来自地表气温的影响。在浅层土壤（如80厘米以上），地表气温与土壤温度的耦合可能会被积雪阻挡。这种阻挡作用在我国东北地区的冬季尤其显著。受积雪的保温作用影响，即便是在本世纪初以来的全球变暖停滞期，我国东北地区冬季浅层土壤（80厘米以上）温度依旧保持升温趋势。这些研究结果有助于更好的理解多层土壤温度变率以及开展地-气相互作用的研究。
该研究成果已被《Advances in Atmospheric Sciences》接受并预出版。
图1 地表气温（AT）对40cm，80cm，160cm和320cm深度土壤温度（ST40，ST80，ST160，ST320）的影响强度（左列）和滞后时间（右列）。
参考文献：
Zhang, H. X., N. M. Yuan, Z. G. Ma, and Y. Huang, 2021: Understanding the soil temperature variability at different depths: Effects of surface air temperature, snow cover, and the soil memory. Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-020-0074-y. (in press)
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