葛骏和郭维栋团队研究揭示我国植被变绿对近地表气温和极端高温的降温作用


发布时间:2024-02-05浏览次数:12


卫星遥感数据显示我国自21世纪以来出现了显著的植被变绿趋势。植被变化可以通过改变反照率和粗糙度等地表属性影响陆-气之间的动量、能量和水分交换,从而影响区域气候。然而,过去的研究多集中在植被变化对地表温度的影响上,而对近地面气温的影响关注较少。实际上,近地面气温与人类的生活息息相关,也是极端高温事件的主要判断标准。

近期,我院葛骏助理教授和郭维栋教授团队基于两套高分辨率气候数据集与卫星遥感资料,利用时空转换的方法分析量化了21世纪以来中国植被变绿对近地面气温和极端高温事件的影响。研究发现,植被变绿在中国东部大部分地区引起了近地面气温的下降。其中中国北方的干旱/半干旱气候与生态系统过渡带地区是对植被变绿响应最敏感的区域。在黄土高原北部和内蒙古地区,单位叶面积指数的增加可以引起超过1℃的降温。同时,在极端高温条件下,干旱/半干旱地区植被可以引起更强的降温效应。

进一步的机理研究显示,中国区域植被变绿虽然会通过降低地表反照率引起增温,但同时引起的地表粗糙度增加和潜热增加会产生冷却作用,从而总体上呈现出降温效应。在干旱/半干旱地区,变绿导致的潜热增加引起的降温效应占主导作用。湿润区则主要由变绿引起的地表粗糙度增加产生降温。潜热与植被的蒸腾作用关系密切,对温度变化更敏感,这可能是干旱/半干旱地区植被在高温时表现出更强冷却效应的原因。

该研究揭示了我国近20年来的植被变绿可以减缓近地面气温上升,而干旱/半干旱地区的植被恢复也能在缓解极端高温事件中产生额外的气候效益,对未来生态工程的实施提供了新的思路。本研究以“Greening vegetation cools mean and extreme near-surface air temperature in China ”为题,发表于Environmental Research Letters。论文第一作者为2020级直博生曹祎芃,通讯作者为葛骏助理教授和郭维栋教授,博士生刘钰、硕士生罗幸、杨丽美及陈朝荣(现就职于青海理工大学(筹))为论文合作作者。研究得到国家自然科学基金(42130602, 42375115, 42005096),“气候变化”江苏高校协同创新中心,以及南京大学关键地球物质循环前沿科学研究中心的联合资助。

论文信息:

Cao, Y., Guo, W., Ge, J., Liu, Y., Chen, C., Luo, X., & Yang, L. (2023). Greening vegetation cools mean and extreme near-surface air temperature in China. Environmental Research Letters, https://doi.org/10.1088/1748-9326/ad122b

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