湖泊是地球表层最重要的淡水资源之一，为人类生存提供了重要的饮用水资源。作为气候的哨兵，湖泊环境对全球变化存在快速的响应，同时人类活动对湖泊-流域的开发利用，亦显著改变湖泊的环境。从湖泊光学的角度，水体内光学活性物质与太阳光辐射相互作用（吸收和散射等），使得地球上湖泊五光十色。湖泊颜色变化与湖泊物质存在直接或间接的联系，因此，气候和人类活动对湖泊环境的改变也会反映到水色上。相对于单一水质参数，湖泊水色能体现湖泊环境的综合状态变化。中国幅员辽阔，湖泊众多，所处气候、地形及人类活动差异大，至今，中国湖泊水色的时空格局、长期变化及影响因素的系统研究相对缺乏。 　　

鉴于此，中国科学院南京地理与湖泊研究所马荣华研究员课题组曹志刚博士，联合美国加州大学圣巴巴拉分校、塔尔图大学等科研人员，引入“视觉主导波长”的指标（λd），利用Landsat系列传感器揭示了中国2500多个自然湖泊水色自1980s来的时空变化格局，并阐述其变化对区域气候和人类活动的响应。研究成果近期以Shifts, trends, and drivers of lake color across China since the 1980s为题，发表在地球科学领域顶级期刊Geophysical Research Letters上。 　　

该研究发现，从1984年至2021年，中国湖泊的水色变化虽呈现时空差异，但68%的湖泊出现“视觉波长”下降的普遍趋势，平均每10年向短波方向移动约8 nm。并且，青藏高原湖泊的视觉波长比其他区域湖泊下降程度更高（图1）。总体上，过去40年，青藏高原深水湖表现出广泛的“蓝化”，中国东部区域的大多浅水湖泊的颜色则从黄绿色趋于更绿，即“绿化”的趋势。 

图1 中国湖泊水色1984-2021年变化趋势空间分布 　　

中国湖泊分布在不同的气候区，其人类活动强度不同，不同区域湖泊水色变化的影响因素也有所差异（图2），即，气候和人类活动对湖泊水色变化的影响机制是异质性的。青藏高原湖泊是深水湖，本身水色以蓝色为主，其过去40年的“蓝移”主要与气候暖湿化引起的湖泊扩张和透明度升高有关。中国东部浅水湖多为浑浊湖泊，水色以黄绿色或黄色为主。过去四十年大多区域的风速下降减弱了底泥的再悬浮；同时，流域内的植被增加减少了进入湖泊的颗粒物质，共同使得湖泊从“黄绿”色向“青绿”转变。太湖、巢湖等蓝藻水华暴发加剧，其湖泊“变绿”趋势更明显。 　　

该研究工作得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和研究所“十四五”青年人才托举项目等项目联合资助。全文链接为：https://doi.org/10.1029/2023GL103225 

图2 中国水色变化归因（a）气温、降雨、NDVI的变化类别分布；（b）不同因子类别下湖泊水色的变化率分布；（c）湖泊水色变化概念示意图