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周平研究员最新成果在《Nature Communications》发表

时间:2018-11-29 文本大小:【 |  | 】  【打印

森林和水的关系近200年来一直是学术界争议的问题,气候变化和下垫面改变如何影响水资源也是国内外的研究热点;对于下垫面相对于气候因子对产水量的贡献率更是最近2年学术界争论的焦点和前沿问题。

广州地理研究所周平研究员历时两年研究,近日,最新研究成果以《Correspondence:  Reply  to Flawed assumptions compromise water yield assessment ”》为题发表在国际著名期刊《Nature Communications》上。文章采用详实的数据,经过严密的推导、精确的求算,定量阐明了下垫面特征相对于湿润指数和干燥指数对产水量的贡献率;再次定量证明了中科院华南植物园周国逸教授等2015年关于气候和土地利用对产水模型影响的主要论点和方法的正确性,并回应了苏黎世联邦理工学院Gudmundsson博士等关于产水量贡献率模型的质疑。

周平研究员等在研究中进一步明确Zhou et al.2015)的核心结论,体现在:(1)基于全球在流域尺度已经发表的数据证明了傅抱璞关于理论公式的有效性;(2)推理确定了气候变化和下垫面参数的临界值及其相应的水文敏感性;(3)得出湿润指数小于1或下垫面参数小于2的流域的土地覆盖变化可能导致更大的水文改变。此外,该研究还进一步应用得出下垫面改变相对于湿润指数对产水量改变的贡献率。而Gudmundsson et al.2017)质疑仅涉及下垫面对产水量贡献率的假设和结果,并不涉及Zhou et al.2015)研究的核心结论。Zhou et al.2018)对此进行明确,避免水文界众多研究学者和相关政策决策者陷入该质疑涉及了Zhou et al.2015)核心结论的误导。

其次,针对Gudmundsson et al.2017)质疑Zhou et al.2015)的焦点问题,即下垫面变化相对于气候变化对产水量的贡献率问题,周平研究员等通过严密的推导、精确的求算,证明Gudmundsson et al.2017)关于物理不一致性的论断是错误的,并以图表进行了直观说明:无论公式中使用湿润指数还是干旱指数,下垫面改变相对于湿润指数改变对产水量改变的贡献率是一致的;同样,下垫面改变相对于干旱指数改变对产水量改变的贡献率不会因为公式中采用湿润指数或它的倒数而有所不同;但是,如果比较的对象从湿润指数变成干旱指数,下垫面的相对贡献率是不同的。同时也在文章中显示了数学公式的具体推导过程。

该研究得到了国家自然科学基金和广东省创新驱动发展能力建设专项资金的支持。

周平研究员为广州地理所2016年引进的省科学院创新人才,2008年毕业于赫尔辛基大学,致力于生态系统生态学和水文学研究,主持国家和省部级科研项目20余项,近年来在水文气象领域旗舰或权威期刊等发表论文50多篇,主编专著5部,获得“广东省杰出女科技工作者”荣誉称号、广东省科学技术进步二等奖和三等奖。

周平研究员

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(广州地理所 周玮莹/供稿)

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