森林在氣候變化中扮演重要作用,除了通過碳循環影響全球氣候以外,還可通過生物物理機制對局地氣候產生顯著影響。森林對局地氣候的影響與林業和農業管理密切相關,但受到研究手段的制約,對其仍缺少足夠的認識。以往對該問題的研究主要利用全球氣候模式的模擬實驗,或者基於定點觀測的資料分析,然而氣候模式空間解析度較粗,站點觀測在全球範圍內數量十分有限。
研究結果表明,大部分森林(除北方高緯以外)在白天具有降溫作用,在夜晚具有增溫作用(除熱帶外)。因此,低緯度的熱帶森林具有最強的降溫作用,而北方高緯森林具有增溫作用。位於二者之間的溫帶森林,其白天的降溫效應被夜間增溫效應所抵消,具有中等程度降溫作用。
森林的降溫或增溫作用受到地表反照率(太陽輻射被地表反射的比例)和蒸散發(地表蒸發和植物蒸騰)的控制。森林相比周圍其它植被類型反照率低,吸收更多太陽輻射,帶來增溫效應。另一方面森林將土壤水分以水汽形式蒸發到大氣中,帶來降溫效應。這兩種具有相反效果的生物物理機制很大程度上決定了森林在特定地理位置、特定時間對溫度的調節作用。
森林與開敞地年地面溫度之差
研究還指出,森林變化對局地氣候具有重要影響。中低緯度毀林會使溫度升高,造林則會使溫度降低,有利於應對全球氣候變化。高緯地區毀林會使溫度降低,而造林可使溫度升高,對減緩氣候變暖的收益將比低緯小很多。
該研究成果加深了對森林氣候效應的認識,對林業生產活動具有指導意義,可用於評估土地利用政策對氣候的可能影響。
該研究得到了國家自然科學重點基金(41130534和41371096)的資助。 (來源:北京大學城市與環境學院)
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