计算表明陆地储存的热能显着增加
大气中人为温室气体的增加阻止了热量向太空排放。结果，地球通过太阳辐射吸收的热量不断超过它通过热辐射释放的热量。先前的研究显示了这种额外能量的储存位置：主要在海洋中 (89%)，但也在大陆的陆地块 (5-6%)、冰和冰川 (4%) 以及大气中 (1- 2%)。然而，这种知识是不完整的：例如，以前并不确定这些额外的热量是如何分布在大陆上的。
该研究小组由 UFZ 领导，并有来自阿尔弗雷德韦格纳研究所(亥姆霍兹极地和海洋研究中心 (AWI))、布鲁塞尔自由大学和其他研究中心的科学家参与，能够更精确地量化热量有多少1960 年至 2020 年期间储存在大陆陆块中。结果：大陆陆块总共吸收了 23.8 x 10 211960 年至 2020 年的焦耳热量。相比之下：这大约相当于德国同期电力消耗的 1800 倍。大部分热量(大约 90%)储存在地下 300 米深处。9% 的能量用于融化北极的永久冻土，0.7% 储存在湖泊和水库等内陆水体中。“尽管内陆水体和永久冻土储存的热量少于地面，但必须对其进行持续监测，因为这些子系统中的额外能量会导致生态系统发生重大变化，”UFZ 研究员和该研究的主要作者 Francisco José Cuesta-Valero 说。
科学家们还证明，自 1960 年代以来，地下、永久冻土和湖泊中储存的热量一直在持续增加。例如，比较 1960-1970 和 2010-2020 这两个十年，这个数量增加了近 20 倍，在地面从 1.007 到 18.83 x 10 21焦耳，在永久冻土区从 0.058 到 2.0 x 10 21焦耳和从 -0.02 到 0.17 x 10 21内陆水体中的焦耳。研究人员使用了全球 1,000 多个温度曲线来计算储存在深达 300 米深处的热量。他们使用模型来估算永久冻土和内陆水体中的蓄热量。例如，他们将全球湖泊模型、水文模型和地球系统模型结合起来对水域进行建模。他们使用永久冻土模型估算了永久冻土中的蓄热量，该模型解释了北极地面冰的各种合理分布。Francisco José Cuesta-Valero 解释说：“使用模型使我们能够弥补许多湖泊和北极观测资料的不足，并更好地估计由于观测资料数量有限而造成的不确定性。”
量化这种热能很重要，因为它的增加与可以改变生态系统并因此可能对社会产生影响的过程有关。例如，这适用于北极永久冰冻的土地。“虽然永久冻土中储存的热量可能只占大陆热量储存的 9%，但近年来的增加进一步促进了永久冻土融化导致的二氧化碳和甲烷等温室气体的释放，”Francisco José Cuesta 说。瓦莱罗。例如，如果地下储存的热能增加，地球表面就会升温，从而危及地下碳库的稳定性。在农业区，相关的地表变暖可能对收成构成威胁，从而对人口的粮食安全构成威胁。在内陆水体中，热状态的变化可能会影响生态系统的动态：水质恶化，碳循环中断;藻类大量繁殖进而影响氧气浓度和初级生产力，从而影响渔业生产。
因此，共同作者、UFZ 遥感系主任彭健教授总结道：“更精确地量化和监测大陆陆地吸收了多少额外热量非常重要。这是一个关键指标了解蓄热导致的自然过程变化将如何影响未来的人类和自然。
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