Forskere udvikler en ny jordoverflademodel til at overvåge det globale flodvandsmiljø

Klimaændringer og menneskelige aktiviteter, inklusive varmeafgivelse, nitrogen (N) emission og vandforvaltning, ændrer den hydrotermiske tilstand og N-transport i jord- og flodsystemer, derved påvirker det globale nitrogenkredsløb og vandmiljøet.

"Vi er nødt til at vurdere virkningerne af disse menneskelige aktiviteter på den globale flodtemperatur og N-transport i floden, " sagde professor Xie Zhenghui fra Institut for Atmosfærisk Fysik ved Det Kinesiske Videnskabsakademi. "Kvantitativ vurdering kan ikke kun forbedre vores forståelse af materiale- og energikredsløbet, der opstår som reaktion på menneskeskabte forstyrrelser, men bidrager også til at beskytte flodens økosystemer."

Xie og hans samarbejdspartnere fra det kinesiske videnskabsakademi inkorporerede ordningerne for transport af opløst uorganisk nitrogen (DIN) i floden, flodvandstemperatur, og menneskelig aktivitet til en landoverflademodel, og dermed udviklet en landoverflademodel CAS-LSM. De anvendte modellen til at udforske virkningerne af klimaændringer og menneskeskabte forstyrrelser på den globale flodtemperatur og DIN-transport.

"Vi fandt ud af, at vandtemperaturen i floder i tropiske zoner steg med omkring 0,5°C pr. årti på grund af klimaændringer fra 1981 til 2010, og varmeemissionen fra termiske kraftværkers engangskølesystem opvarmede temperaturen yderligere. I Asien, kraftværker øgede de lokale flodtemperaturer med omkring 60 %, " sagde Dr. Liu Shuang, hovedforfatteren af ​​undersøgelsen offentliggjort i Globale og planetariske forandringer .

Klimaændringer bestemte den årlige variabilitet af DIN-eksport fra land til oceaner, og vandforvaltning kontrollerede fastholdelsen af ​​DIN ved at påvirke vandkredsløbet og flodens termiske processer.

"Fra perspektivet af menneskeskabt N-emission, vi fandt, at flod-DIN i USA primært var påvirket af brug af N-gødning, ændringerne i DIN-fluxen i europæiske floder var domineret af punktkildeforurening, og floder i Kina blev alvorligt påvirket af både gødning og punktkildeemission, " sagde Dr. Wang Yan, hovedforfatteren af ​​holdets undersøgelse offentliggjort i Journal of Advances in Modeling Earth Systems .

Generelt, resultaterne indikerede, at inkorporering af ordninger relateret til nitrogentransport og menneskelige aktiviteter i jordoverflademodeller kunne være en effektiv måde at overvåge den globale flodvandskvalitet og diagnosticere ydeevnen af ​​jordoverflademodelleringen.

Denne serie af undersøgelser er blevet offentliggjort i Global forandringsbiologi , Globale og planetariske forandringer , Journal of Advances in Modeling Earth Systems og andre tidsskrifter. Et af papirerne er fremhævet af Natur klimaændringer .