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径流是重要的淡水资源，对全球供水具有关键作用。深入理解径流在长时间尺度上的变化及其成因，对于有效管理水资源和分析水资源的可用性至关重要。二氧化碳（CO₂）在推动气候变化、调节全球水循环和影响地表动态方面扮演着重要角色。然而，CO₂的升高（eCO₂）对径流的直接影响仍存在较大争议。这是因为eCO₂可能通过两种主要的相反机制影响径流：一方面，气孔关闭会导...
中国科学院大气物理研究所李钰岚等-ERL: 蒙古高原夏季干旱趋势的归因（图）
李钰岚 生态系统 水资源
2024/11/6
2024年来，蒙古高原经历了显著的干旱趋势，对脆弱的生态系统和水资源造成了深远影响。草原退化、湖泊消失和水资源短缺等问题日益严重，威胁到牧民的生计和整个生态环境。尽管这些变化引发了广泛关注，但关于干旱的主要成因，学术界尚存争议：是全球变暖等外部强迫因素主导了干旱，还是气候系统内部变率发挥了更大的作用？
中国科学院青藏高原湖泊水储量估算研究获进展（图）
激光 分析 水资源
2024/10/16
青藏高原湖泊数量众多且分布密集，是青藏高原的重要组成部分。然而，湖泊的水下地形测量数据较少，对高原湖泊水储量及其变化的准确估算有一定影响。尽管激光雷达的穿透特性被应用于重建滨海水下地形等领域，但由于穿透深度浅、水下光子提取困难、湖泊水质复杂等难题，限制了激光雷达在重建湖泊水下地形的应用。
中国科学院宁波材料所在海水电解制氢阳极稳定性研究方面获进展
电解制 水资源 离子
2024/9/25
电解水技术依赖稀缺的纯水资源，这限制了该技术的进一步发展。海水是储量丰富的水资源，因而将海水作为电解制氢的原料替代纯水，能够拓宽电解水的水质要求，从而解决电解水的水源问题。然而，海水体系中大量的氯离子会对阳极造成腐蚀，降低阳极及电解槽的使用寿命。以往研究表明，通过电极表面吸附氧阴离子如硫酸根、磷酸根、硝酸根等来排斥氯离子，可以提高阳极寿命，但无法满足工业化需求。
中科院上海分院宁波材料所在碱性海水电解制氢长寿命、耐腐蚀阳极方面取得重要进展（图）
电解 水资源 吸附
2024/10/11
通过电解水制取绿氢能实现零碳排放，是推动“碳达峰、碳中和”进程的重要策略之一。电解水技术高度依赖稀缺的纯水资源，限制了其进一步的发展。海水作为世界上储量最丰富的水资源，将其作为电解制氢的原料替代纯水，能够拓宽电解水的水质要求，从而解决电解水的水源问题。然而，海水体系中大量的氯离子会对阳极造成严重腐蚀，降低阳极及电解槽的使用寿命。以往的研究表明，通过电极表面吸附氧阴离子（硫酸根、磷酸根、硝酸根等）来...
全球季风是全球大气环流系统的重要组成部分。季风的异常变率和未来变化会调制降水，进而影响全球2/3人口赖以为生的淡水资源。因此理解季风的异常变率和预测其未来变化非常重要，这高度依赖气候模式。但是当前气候模式模拟全球季风时，经常呈现明显的偏差。值得注意的是，第三次（CMIP3）和第五次（CMIP5）耦合模式比较计划发现北半球和南半球季风降水模拟中，分别存在明显的干偏差和湿偏差。类似的偏差在最近的CMI...
森林覆盖变化通过改变地表属性（如反照率和叶面积等）影响陆-气之间的能量和水分交换，进而影响降水和陆地水循环。一方面，植树造林会增大地表蒸散发（E），加剧对陆地水资源的消耗；另一方面，蒸发的水汽会通过水分再循环的途径在局地和下风向地区形成降水（P），从而补偿蒸散发对陆地水资源的消耗。近期一些研究表明，在考虑降水反馈后，植树造林对陆地可用水量（P-E）的影响存在较强的空间异质性，并认为植树造林增大（减...
陕西省秦岭生态安全重点实验室主要从事水资源保护、生物多样性保护、生物资源保护与可持续利用研究，该实验室由陕西省科学院下属四家研究所和中国科学院地球环境研究所联合创建，本着“开放、流动、联合、竞争”的建设方针，现面向国内外接受2024年开放基金课题的申请。
中国科学院地理科学与资源研究所史文娇课题组在Nature旗下期刊Communications Earth & Environment提出多维要素共赢的小麦空间布局优化方案（图）
史文娇 空间 资源 环境
2024/8/8
灌溉农业以占全球20%的耕地面积生产了40%以上的粮食产量，在保障粮食安全方面起到重要作用。然而，不可持续的灌溉农业导致了地下水枯竭、水肥利用效率低、温室气体排放增加等环境问题。随着全球对粮食安全、资源高效和环境友好等的需求越来越迫切，探索同时满足以上要求的农业策略势在必行。尽管已有作物种植布局优化等方案被证实有效，但如何在地下水漏斗区实现粮食、资源、环境和地下水的协同提升仍是挑战。
萨吾尔山（又称穆斯套岭）是介于天山与阿尔泰山之间的一个独立山系，其南坡陡峭北坡平缓，以东西走向横跨中国和哈萨克斯坦，主峰木斯岛峰位于新疆阿勒泰吉木乃县境内，该区冰川具有高纬度、低海拔的特征（图1）。在全球气候变暖的背景下，因冰川消融加剧导致的区域水资源开发与管理、灾害防控等问题引起广泛关注。深入开展萨吾尔山冰川变化以及对区域水资源的影响研究，可为区域水资源合理利用与生态环境建设提供重要的科学依据。
三江平原是我国重要的水稻生产基地，对保障国家粮食安全具有重大的战略意义。20世纪90年代以来，三江平原经历了大规模的水田扩张，水田面积由610万亩增长到4200万亩，增长了近7倍。水田扩张对水资源需求量日益增加，过度开采地下水灌溉致使地下水位持续下降严重制约着水田发展和地下水利用。因此，掌握三江平原水稻生育期水分供需匹配程度及地下水利用状态，对区域水资源优化管理及农业可持续发展有重要的指导意义。
中国科学院水库大尺度空间编目与库容模型估算研究取得进展
空间 估算 水资源
2024/6/5
水库通过调节和管理水资源，在防洪、供水、灌溉、发电、生态保护和水质净化等方面发挥重要作用。尽管已有若干可公开获取的全球数据集对水库空间位置和属性进行编目，但水库的建设运行与相关机构或组织汇编之间存在时间滞后性，对及时反映水库的水文和环境影响带来挑战。此外，这些大区域尺度水库数据集存在大量水库库容信息缺失的情况，限制了水库水资源管理和影响评估。因此，亟需提升水库空间编目的时效性和库容的精细化表达。
中国科学院青藏高原研究所亚洲水塔”降水被低估，需要新的观测体系（图）
观测 水循环 水资源
2024/8/9
青藏高原平均海拔超过4,000 m，冰储量仅次于南极和北极，是包括长江、黄河、雅鲁藏布江、印度河、湄公河在内的亚洲10多条主要河流的发源地，为近20亿人提供可靠水源，是名副其实的“亚洲水塔”。在全球变暖大背景下，青藏高原的水循环正发生巨大变化，直接影响我国的水资源利用及众多“一带一路”国家的水安全。降水是水循环的核心环节之一，降水的准确估算是科学开展水资源管理、水循环研究和水灾害防控的关键。
城市环境研究所在城市绿色空间生态修复效果评价研究取得进展（图）
空间 生态修复 评价
2024/5/24
生态修复效果评价是判断生态修复工作有效性的重要手段，能够为生态修复决策制定和生态系统管理提供科学依据。目前，对生态修复效果评价的研究主要集中在生态系统组分的变化，在功能方面主要关注调节和支持服务。在人口密集的城市地区，绿色空间的主要功能是提供调节和文化服务。此外，随着物质世界的不断发展，人们越来越重视从城市绿色空间中获取精神和体验上的满足。而现有的生态修复效果评价指标体系很少涉及人的主观感受，这难...
森林冠层结构复杂性表现为叶片和枝干等冠层元素在三维空间中的占据情况及分布异质程度，可以通过调控冠层内光水资源分配来改变森林生产力和稳定性，从而对森林生态系统固碳、保碳等关键功能产生影响。因此，阐明森林冠层结构复杂性与森林生产力和稳定性间的关系，对理解森林生态系统过程、制定森林管理政策至关重要。然而，现有样地尺度的研究结果仍然存在争议。大尺度森林冠层结构复杂性分布产品的匮乏是限制深入探讨其与森林生产...