Klimatförändringar och mänskliga aktiviteter, inklusive värmeutsläpp, kväve (N) utsläpp och vattenhantering, förändrar det hydrotermiska tillståndet och kvävetransporten i mark- och flodsystemen, vilket påverkar det globala kvävekretsloppet och vattenmiljön.

"Vi måste bedöma effekterna av dessa mänskliga aktiviteter på den globala flodtemperaturen och flodtransport av kväve, " sa professor Xie Zhenghui från Institutet för atmosfärsfysik vid den kinesiska vetenskapsakademin. "Kvantitativ bedömning kan inte bara förbättra vår förståelse av material- och energicykeln som uppstår som svar på antropogena störningar, men också bidra till att skydda flodernas ekosystem."

Xie och hans medarbetare från den kinesiska vetenskapsakademin införlivade systemen för transport av löst oorganiskt kväve (DIN) i floden, flodvattentemperatur, och mänsklig aktivitet till en landytamodell, och utvecklade därmed en landytamodell CAS-LSM. De tillämpade modellen för att utforska effekterna av klimatförändringar och antropogena störningar på global flodtemperatur och DIN-transport.

"Vi fann att vattentemperaturen i floder i tropiska zoner ökade med cirka 0,5°C per decennium på grund av klimatförändringar från 1981 till 2010, och värmeutsläppet från värmekraftverkens engångskylsystem värmde ytterligare upp temperaturen. I Asien, kraftverk ökade lokala flodtemperaturer med cirka 60 %, " sa Dr Liu Shuang, huvudförfattaren till studien publicerad i Globala och planetära förändringar .

Klimatförändringen bestämde den årliga variationen av DIN-export från land till hav, och vattenförvaltning kontrollerade bibehållandet av DIN genom att påverka vattnets kretslopp och flodernas termiska processer.

"Ur perspektivet av antropogena kväveutsläpp, vi fann att floden DIN i USA påverkades främst av användning av N-gödsel, förändringarna i DIN-flöden i europeiska floder dominerades av punktföroreningar, och floder i Kina påverkades allvarligt av både gödsling och utsläpp av punktkällor, " sa Dr Wang Yan, huvudförfattaren till lagets studie publicerad i Journal of Advances in Modeling Earth Systems .

I allmänhet, resultaten visade att inkorporering av system relaterade till kvävetransport och mänskliga aktiviteter i landytemodeller kan vara ett effektivt sätt att övervaka den globala flodvattnets kvalitet och diagnostisera prestandan för landytemodelleringen.

Denna serie studier har publicerats i Global förändringsbiologi , Globala och planetära förändringar , Journal of Advances in Modeling Earth Systems och andra tidskrifter. En av tidningarna är markerad av Naturens klimatförändringar .