气候变化下巴西城市水热土耦合机制及其水文气候效应研究

这篇研究通过分析1958-2022年巴西27个首府城市的气候变量（Tmax/Tmin、PPT、WS、QT、AET、Soil），揭示了温度升高加剧实际蒸散发（AET）、极端降水（PPT）影响土壤饱和度的水文气候反馈机制，为热带城市气候适应政策提供科学依据。

　　

Highlight

气候因子与蒸散发的相关性：趋势分析

年均空间蒸发趋势显示，巴西东南部（SE）向西北部（NW）呈递减趋势，与土壤湿度从北部（N）向中部递增的格局形成镜像关系（图3）。降水（PPT）与土壤湿度呈现"跷跷板式"反向分布——当一方增强时另一方减弱。值得注意的是，风速（WS）在东北部（NE）和南部（S）显著增强，特别是在大西洋沿岸城市形成"风廊效应"。

讨论

气候与水文变量的交互作用对评估环境动态至关重要。最高温（T_max）通过"蒸散发增压效应"显著影响AET，而降水（PPT）的极端化直接导致径流（QT）与土壤湿度（Soil）的"脉冲式响应"。研究发现巴西城市群呈现"热岛-干旱耦合"现象：每升高1°C T_max可使AET增加2.3mm，而PPT每减少10%则导致土壤含水量下降5.8%。

结论

T_max-AET-QT-Soil的级联效应构成了巴西城市特有的"水文气候多米诺链条"。研究建议：（1）建立基于WS-PPT耦合模型的早期预警系统；（2）在东南部城市推广"海绵城市"应对土壤失水；（3）将气候变量交互机制纳入国家水资源管理政策，特别是针对亚马逊和半干旱区等脆弱生态系统。