近日，省重点实验室副教授冯炼团队在地球科学领域顶级期刊Geophysical Research Letters上发表题为“High‐Resolution Mapping of Ice Cover Changes in Over 33,000 Lakes Across the North Temperate Zone”的最新研究成果。

全球近半数的湖泊都会定期结冰。而湖泊结冰时间、破冰时间、持续时长等物候期的改变，不仅会改变生态系统的物理条件（如湖泊热储量、温度、混合层），也会对渔业、旅游等人类活动造成影响。而全球气候变暖加剧，使得湖泊冰期明显缩短，甚至退化成为非冰湖，这种情况在未来会更加严峻。然而，每个湖泊都具有独一无二的属性，也经历各不相同气候条件变化，所以目前亟需以每个湖泊为单独个体，在全球尺度上对湖冰变化进行详细空间量化的研究。

该研究利用1985-2020年间共计55万张Landsat卫星影像，追踪了北温带33,333个湖泊冰盖的长期变化，提供了第一个北温带湖泊冰盖长时序“wall-to-wall mapping”数据集（图1，数据见文末链接）。研究还发现：从总体来看，这些湖泊1-3月的冰覆盖频率（ICO，%）在观测时间段内显著降低（61%-43%），这种冰盖退化的现象在欧洲中部、南部，美国北部以及亚洲中部、东部等区域最为严重（图2）。

图1. ICO跨期差异

图2.四个时间段湖泊ICO变异系数（截取部分） 

地表气温（ST）与ICO有着极强的相关性（图3，R2=0.94，p<0.05，逻辑回归关系），并且发现如果湖泊所处地表气温均值在零度附近，及逻辑回归斜率峰值附近，则可能意味着湖泊冰期将发生剧烈衰退。在研究区域内，仅有青藏高原（Region 1）、长江中下游（Region 2）湖泊的相关关系异于其余绝大多数湖泊。这可能与这些湖泊的独特属性与人类活动相关，例如青藏高原湖泊水深最高可超过100m；长江中下游湖泊多为浅湖，水深小于2m，且受到较为严重的人类活动干扰。

图3.ICOvs.ST（截取部分） 

南科大环境科学与工程学院硕士生王欣驰为论文的第一作者，冯炼为论文的通讯作者。南科大是论文第一单位。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院先导A专项项目、南方科技大学高水平专项经费等的支持。

论文链接：

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021GL095614