陆地蒸散发释放到大气中的水汽经由大气环流重新以降水的形式返回陆地，这一过程被称为陆地水汽再循环。该过程是陆地降水的主要水汽来源之一，并与下垫面土地利用和覆盖变化紧密相连。在全球变暖背景下，陆地蒸散发增强通过增加大气水汽含量从而推动陆地水汽再循环加速，但大气环流变化所引起的水汽传输能力和路径变化的贡献尚不清楚。
近日，中国科学院青藏高原研究所生态系统功能与全球变化团队在Science Bulletin发表快报文章。该文章基于大气水汽追踪模型的分项模拟试验，发现在全球一半以上（55%）的陆地区域，过去四十年（1980-2020）大气环流变化对陆地水汽再循环变化的贡献超过了陆地蒸散发。特别是在热带地区，环流占主导作用的区域达到了68%（图1）。此外，陆地水汽再循环的年际波动与厄尔尼诺-拉尼娜事件的周期循环高度相关，厄尔尼诺和拉尼娜年份的水汽再循环率相对多年平均状态的偏差在区域上甚至超过40%。这些结果表明，大气环流变化对陆地水汽再循环的长期变化和年际波动均具有重要影响。
团队指出，忽视大气环流变化对陆地水汽源汇的重塑作用会对水循环研究结果产生系统性偏差。一些研究基于气候态环流格局（即环流只有季节变化，而无年际波动和长期趋势）量化陆地水汽再循环的年际或长期变化。例如，在评估大尺度生态恢复工程通过降水变化产生的水文效应时，若不考虑大气环流变化，会对森林扩张对地表水资源的影响产生偏差甚至导致误判。
本研究从全球尺度量化了大气环流和蒸散发变化在陆地水汽再循环变化中的相对贡献，强调大气动力过程在重塑陆地水汽源汇格局中的关键作用，为人类活动与气候变化共同作用下的生态恢复评估、造林政策的制定，以及水资源管理提供科学支撑。
该成果以“Greater role of atmospheric circulation than evapotranspiration in reshaping terrestrial moisture recycling”为题，发表于《Science Bulletin》期刊。中国科学院青藏高原研究所崔江鹏研究员为论文第一作者，北京大学城市与环境学院连旭研究员为通讯作者，主要合作作者包括荷兰代尔夫特理工大学Ruud van der Ent教授，西班牙维戈大学Luis Gimeno教授，以及比利时根特大学Diego Miralles教授。本研究获得第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2024QZKK0301)和国家自然科学基金项目(42522506、42471113)资助。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.11.060
图1 陆地蒸散发和环流变化对再循环降水变化的贡献对比
