卫星观测显示，湿地引发的局部降温效应受到区域气候梯度的调节

《Science of Remote Sensing》：Satellite observation reveals wetland-induced local cooling moderated by regional climate gradients

湿地变化对阿穆尔河流域地表温度的影响及其驱动机制研究，采用2003-2022年多源遥感数据与"空间代时间"策略，揭示自然湿地与人工稻田的日-夜冷却-增温效应异质性，发现自然湿地全湿润梯度稳定降温（日-1.20K，夜+0.05K），人工稻田半干旱区降温显著（日-0.82K），但湿润区因夜间增温（+0.64K）导致净升温。研究证实自然湿地的多过程协同调控机制更具气候韧性，强调生态保护优先于人工替代策略。

　　本研究聚焦于湿地变化对区域地表温度（LST）的影响，特别是在不同水分条件下的不对称性。通过使用2003年至2022年的多时段平均LST数据，研究团队采用了一种“空间替代时间”的方法，以评估湿地对地表温度的调节作用。研究结果显示，湿地在白天和夜晚对地表温度的影响存在显著差异，这种不对称性在不同水分条件下表现得尤为明显。自然湿地在白天表现出较强的降温作用，而在夜晚则有轻微的升温效果，这种昼夜差异在人工稻田湿地中更为显著，夜晚升温幅度较大，削弱了其整体的降温能力。

研究团队发现，自然湿地在白天吸收的太阳辐射比相邻的干旱土地少，这主要是由于湿地的高反射率和水体的蒸发冷却作用。而在夜间，湿地由于较高的热容量，能够缓慢释放白天储存的热量，部分抵消了白天的降温效果。然而，在湿润地区，自然湿地的夜间降温作用与干旱地区的夜间升温作用相互平衡，从而保证了在不同水文梯度下稳定的降温效果。相比之下，人工稻田湿地在半干旱地区表现出更强的降温能力，这主要得益于其双相蒸发作用，即在生长初期和后期分别发挥不同的冷却效果。这种模式使得人工湿地在特定条件下可以有效降低地表温度，但在湿润地区，夜间热量储存和释放的强度超过了白天的降温效果，导致局部微弱的升温。

研究还揭示了湿地变化对地表温度影响的区域性差异。在湿润地区，自然湿地和人工湿地的降温效果均较强，但在夜间，人工湿地的升温效果更为明显，这可能是由于其较高的反射率和较强的蒸发作用导致的。而在半干旱地区，人工湿地的降温能力则更为显著，这主要归因于其稳定的灌溉条件和较高的蒸发速率。然而，这种降温能力受到水分条件的限制，因此在湿润地区，人工湿地的降温作用相对较弱，无法完全替代自然湿地的冷却功能。

此外，研究团队还探讨了湿地变化对地表温度影响的空间异质性。在不同水分条件下，湿地的降温效果存在显著的区域差异，这可能与湿地的物理特性、植被覆盖情况以及水分供应等因素有关。例如，在半干旱地区，人工湿地的蒸发作用和反射率变化对地表温度的影响更为显著，而在湿润地区，这些因素的影响则相对较小。因此，湿地变化对地表温度的影响不仅与湿地类型有关，还受到区域水分条件的深刻影响。

研究还指出了湿地变化对地表温度影响的尺度敏感性。在较小的尺度上，湿地对地表温度的影响可能受到边界效应和地表异质性的干扰，而在较大的尺度上，这种影响趋于稳定。例如，研究发现，当网格尺寸从5公里扩展到40公里时，湿地对地表温度的影响变得更加稳定和可预测。这种尺度效应表明，在进行湿地变化对地表温度影响的评估时，选择适当的尺度对于获得准确的降温效果至关重要。

研究结果对区域土地利用和气候调节策略具有重要的指导意义。尽管人工湿地在特定条件下可以提供一定的降温效果，但其效果受水分条件的限制，且在夜间升温明显，这使得其整体的气候调节能力有限。相比之下，自然湿地的降温作用更为稳定和持久，其在不同水分条件下的表现更为一致。因此，保护和恢复自然湿地仍然是维护区域地表温度平衡和增强气候适应能力的关键措施。

本研究通过多源数据的综合分析，揭示了湿地变化对地表温度影响的复杂性和多样性。研究不仅关注了湿地类型的差异，还深入探讨了水分条件对这些影响的调节作用。研究团队通过引入干旱指数作为区域水分梯度的指标，进一步明确了不同水分条件下湿地降温效果的变化规律。这些发现为未来湿地保护和土地利用优化提供了科学依据和实践指导，强调了在制定气候适应策略时，需要综合考虑湿地类型和水分条件的差异，以实现更有效的气候调节。