湖泊拥有丰富的生物多样性和重要的生态服务，但目前却面临一个令人担忧的趋势：温度迅速升高。最近，一个由湖沼学家和气候建模师组成的国际团队在《自然地球科学》杂志上发表了一项研究，该研究表明，如果目前的人为变暖持续到本世纪末，全球湖泊可能会经历普遍且前所未有的地表和地下变暖，远远超出它们以前所经历的范围。

该研究使用了最先进的气候计算机模型(社区地球系统模型，第 2 版)模拟的湖泊温度数据，涵盖公元 1850 年至 2100 年期间。这是同类模型中的第一个，它以综合的方式捕捉湖泊系统与大气的动态和热力学。

科学家们不是只将计算机模型运行一次，而是使用了 100 次过去到未来的模拟，这些模拟在韩国最快的计算机之一(基础科学研究所的“Aleph”)上运行。每次模拟都会对自然气候变化产生略微不同的认识，同时也会对温室气体浓度增加造成的人为变暖效应做出反应。

通过这种整体建模方法，科学家们能够区分自然发生的湖泊温度变化范围与人类干扰造成的温度变化范围。这使得该团队首次能够估计湖泊温度永久超过自然界限的时间——这种情况被称为无模拟条件。

该研究的主要作者、现就职于中国北京首都师范大学、曾任韩国釜山 IBS 气候物理中心博士后研究员的黄雷博士强调，到本世纪末，全球湖泊平均将面临不同寻常的气候。不过，全球出现这种气候的时间各不相同。当全球变暖达到约 2.4°C(高于工业化前水平)时，拥有丰富生物多样性的热带湖泊将首先经历前所未有的气候。

虽然地表变暖会影响浅湖层中的物种，但一些生物可以垂直迁移以寻找更合适的热栖息地。因此，考虑变暖如何渗透到地下层也至关重要。

“我们的研究表明，在频繁的湖泊混合事件期间，热带湖泊地下层会同步出现非类似气候条件，这是由变暖信号快速向下传输所致。相比之下，高纬度湖泊通过分层作用部分保护地下层免受地表变暖的影响，从而延迟甚至有时阻止深层出现非类似气候，”英国班戈大学 NERC 独立研究员、该研究的通讯作者 Iestyn Woolway 博士说。