湖泊是气候变化的指示器，湖冰、湖温是对气候变化高度敏感的指示因子。气候变暖导致湖温升高，继而影响了一系列与水温有关的湖泊物理、化学和生物过程，也对湖泊生态系统造成了“威胁”。对于每年冬季经历结冰，春夏经历消融的湖泊，气候变化对湖泊的影响更加明显。全球超过90%的湖泊位于北纬30度以北，随着全球变暖，中高纬度湖泊湖冰冰期缩短已成为共识，冰期缩短可能加速或减缓湖泊变暖速率，但目前湖泊冰期缩短对湖温变暖速率影响的时空格局尚不清楚。

针对这一问题，北京大学城市与环境学院彭书时课题组基于模型和卫星数据探讨了北半球湖泊变暖的时空格局及其机制。研究发现，结冰湖泊湖水表层温度往往在湖冰融化当月或下一个月升温最快。这一结果更新了以往对湖泊变暖速率主要取决于气温或辐射的变化速率的认知。过去四十年化冰月表层水温的变暖速率是整个无冰期变暖速率的1.4倍 （图1）。化冰月更快的变暖速率主要源于湖冰消融期的提前（8天）导致更多的太阳辐射进入水体，而非气温升高和辐射变化等气候因子变化的直接影响。湖冰每提前一天消融，化冰月的水温上升约0.14 °C。在未来湖冰消融不断提前的背景下，化冰月的变暖速率很可能会持续加速，直至湖冰完全消失。持续的湖泊变暖会导致浮游植物生长提前，改变湖泊物种组成；同时也会导致藻类提前爆发，加剧湖泊水质恶化程度。持续的湖泊变暖也会导致湖泊分层期延长，加速湖泊深层的缺氧状态，进而导致鱼类死亡。这将对湖泊生态系统带来长期的不利影响。

该研究近期以“Earlier ice loss accelerates lake warming in the Northern Hemisphere”为题发表于Nature Communications期刊上。北京大学城市与环境学院2020级博士生李昕昱为第一作者，彭书时研究员为通讯作者。本研究受到国家自然科学基金委项目（41830643和41722101）的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-022-32830-y

图1 湖泊在化冰月或结冰月的过量变暖趋势