氣候變化背景下，以河岸熱排放、陸地氮排放以及取用水調(diào)節(jié)為主的人類活動改變土壤與河流的水熱條件和氮遷移過程，進而影響全球氮循環(huán)與水環(huán)境。定量評估氣候變化與這些人類活動對全球河流溫度及氮輸送的影響，不但能加深我們對人類活動干擾下的物質(zhì)能量循環(huán)過程的認(rèn)識，也有助于對河流生態(tài)環(huán)境的有效保護。

　　近日，中科院大氣物理研究所LASG國家重點實驗室謝正輝研究員、王妍博士、中科院成都山地所劉雙博士及其合作者同時將河流無機氮輸送、河流水溫計算、以及人類活動參數(shù)化方案與陸面過程模式進行耦合，發(fā)展了包含人為擾動與河流無機氮輸送的陸面過程模式CAS-LSM，由此進行了一系列數(shù)值模擬試驗，在全球尺度上揭示了氣候變化與人為擾動對全球河流溫度及無機氮輸送的影響。

　　模式能合理地模擬大尺度河流溫度變化及河口無機氮輸出量。進一步分析表明：1981-2010年全球河流處于升溫狀態(tài)，其中熱帶地區(qū)河流隨著氣候變化正以每十年約0.5oC的速率增長；熱電站直流冷卻系統(tǒng)排放的熱量進一步了加劇河流水溫的上升，這30年內(nèi)亞洲地區(qū)由此導(dǎo)致的升溫幅度高達(dá)60%。

　　氣候變化決定了陸-海無機氮輸出量的年內(nèi)變化，而取用水活動則通過影響水循環(huán)和河流熱過程，控制著河流無機氮的陸地滯留量。在人為氮排放影響方面，美國河流無機氮增加主要受施肥影響，歐洲河流受點源污染影響較大，而中國河流則由施肥與點源排放共同影響。

　　此項研究成果可為陸-海-氣全耦合氮循環(huán)模擬提供了重要的陸面模擬平臺基礎(chǔ)。此系列研究已經(jīng)先后發(fā)表于《Global Change Biology》、《Global and Planetary Change》、《Journal of Advances in Modeling Earth Systems》等雜志，其中“人為熱排放影響河流溫度”的研究并被《Nature Climate Change》作為research highlights報道。