近年来,中国植被变绿趋势显著,已成为全球变绿的首要贡献者。植被变化被认为可能对区域气候,尤其是低层云的形成产生影响。然而,由于中国气溶胶浓度的急剧下降和全球变暖等多重因素的叠加作用,植被变化对云的具体影响尚不明确。
近日,我系赵德峰教授课题组与高艳红教授课题组合作,利用2003至2022年的卫星观测数据,排除气溶胶和温度变化的干扰,分析了中国夏季低层云量与植被变化之间的关系,并深入探讨了植被变化影响低层云量的潜在机制。研究表明,植被变化与夏季低层云量之间存在显著的正相关性,表明中国的绿化可能促进了大部分植被区域夏季低层云量的增加。
具体而言,研究发现植被通过多种途径影响低层云的形成。在北方地区,植被通过增加水汽含量为低层云的形成提供了充足的水汽条件;而在南方地区,植被通过增强地表的显热通量,促进了对流过程,进一步推动了低层云的形成。这些发现为理解植被变化在区域气候调节中的作用提供了重要线索。
该项研究首次排除了气溶胶浓度快速下降对低层云量的干扰,揭示了植被变化在调节低层云量方面的重要作用,这为植树造林等生态工程作为一种气候调节手段提供了新的证据。相关研究已于2024年11月发表于《Environmental Research Letters》。我系赵德峰课题组的博士生张晨琪为第一作者,赵德峰教授和高艳红教授为通讯作者,合作作者包括王国印高级工程师和清华大学赵斌教授。该项研究得到了上海市基础特区项目的资助。
图. (a) 月均低层云量(LCC)与叶面积指数(LAI)之间的相关系数。(b) 在控制气溶胶光学厚度(AOD)后,月均LCC与LAI之间的偏相关系数。(c) 在控制AOD和温度后,月均LCC与LAI之间的偏相关系数。(d) 2003至2022年夏季月均LAI与LCC的纬向平均散点图,黑色实线为拟合线,不同颜色代表不同纬度。(e) 不同纬度的LAI和LCC纬向均值的相关系数,不同颜色和标记表示不同的AOD水平。
图. 研究区域植被增强低层云量的机制。(a) 植被较少的情景(左)与植被较多的情景(右)。(b) 植被增强低层云量的主要路径,(+) 表示正向影响(增强),(-) 表示负向影响(抑制)。
论文信息:
Zhang, C., Zhao, D., Gao, Y., Song, Z., Zhao, B., & Wang, G. (2024, 2024/11/19). Increasing summertime low-level cloud cover associated with increasing vegetation in China from 2003 to 2022. Environmental Research Letters, 19(12), 124061. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ad8cee