作者西蒙·乌尔姆,瑞士国家超级计算中心 信用:Pixabay/CC0公共域 植树以应对气候变化是近年来一个经常被争议的话题
树木通过光合作用吸收二氧化碳,因此可以在一段时间内将二氧化碳从大气中清除
然而,举例来说,当树木死亡时,或者如果它们被用作柴火,温室气体就会回到大气中
此外,植树造林造成的生物地理物理变化也可能产生一些后果,使人们对这一措施可能带来的好处产生疑问
这一假设得到了爱德华·L .进行的最新模拟的证实
达文,苏黎世联邦理工学院大气与气候研究所高级科学家,在瑞士国家超级计算中心(CSCS)的皮兹戴恩超级计算机上
戴维恩与一个国际科学家团队一起参与了一项关于土地利用和气候如何在不同尺度上相互影响的大规模试点研究(土地利用和气候跨尺度旗舰试点研究),他表明北部地区的重新造林甚至可能导致冬季变暖
土地使用变化影响气候 土地利用的变化影响着地球表面的反照率
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反射回大气的太阳辐射量
例如,在较高海拔地区,被雪覆盖的树木比被封闭的雪覆盖的无树景观反射的太阳辐射要少得多,从而导致环境变暖
当土地使用变化影响植物蒸腾和水分蒸发(蒸散)时,地球表面和大气之间的水循环也会发生类似的反馈过程
甚至地球表面粗糙度的变化也会影响气候——表面越光滑,低层大气中产生的湍流就越少
直到最近,还很难量化这些生物物理效应的程度
然而,有越来越多的证据表明,土地使用的变化正在推动当地和区域的气候变化,戴维恩的团队在他们的出版物中写道,该出版物发表在《地球系统动力学》杂志上
因此,研究人员认为,土地利用变化的影响不仅应该像目前这样在全球模型中考虑,而且应该在区域气候模型中考虑
改进区域气候模拟 他们的最新研究朝着这个方向迈出了第一步,该研究旨在将土地利用变化纳入整个欧洲的区域气候模拟
通过比较欧洲要么是最大森林覆盖区,要么根本没有森林的模型模拟,他们试图量化这种土地使用变化对区域气候的生物地理影响
对于模拟——研究人员称之为理想化的实验——他们首次使用了多模型方法,其中包括九种不同的区域气候模型
这一系列模拟结合了不同的陆地和大气模型,使研究人员能够比较大气和陆地过程各自的影响
他们发现,在最大植树造林量时,所有九个模型的模拟显示北欧平均温度+ 0
冬季和春季比草原景观温暖2到+1摄氏度
据研究人员称,这是植树造林导致阳光反射(反照率)降低的直接结果
然而,对于夏季和秋季,基础模型给出了一个非常不均匀的画面,从大规模的降温到植树造林后的升温
研究人员怀疑,这是由于模型显示了对造林蒸散响应的巨大差异
针叶树对阔叶树 夏季和秋季模拟的不确定性清楚地向研究人员表明,他们必须继续改进他们的模型
然而,他们相信,尽管条件理想化,他们的多模型方法可以为土地利用规划提供比单个模型更好、更可靠的信息
“在未来的研究中要考虑的另一个重要方面是用于造林的树木类型,”戴维恩说,呼应了最近发表在《科学报告》上的一项研究,他参与了这项研究
“出于经济原因,林务人员倾向于选择针叶树
但在许多地区,阔叶树可以更好地适应更温暖的气候,并提供更多的冷却效果
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