近日,南方科技大学环境科学与工程学院教授曾振中团队在研究亚马孙森林砍伐对降水影响的机制方面取得重大突破。团队利用最新改进的区域气候模型,结合高分辨率的森林覆盖遥感数据,首次揭示了亚马孙森林砍伐对降水的影响在季节间发生逆转的新机制(图1),相关成果以“Impact of Amazonian deforestation on precipitation reverses between seasons”为题发表在顶级学术期刊《自然》(Nature)上并受到Nature重点报道。
热带森林砍伐逐渐成为全球热点关注事件,其通过影响水热等过程,对区域乃至全球气候产生深远影响。根据以往研究推论,热带森林砍伐会因地表蒸散发(ET)大幅减少,导致水汽明显减少,进而减少当地和区域的降水量。然而,诸多研究表明,热带森林砍伐对降水的影响较为复杂。在小空间尺度的观测中,经常能发现降水增加的现象,而只有在大空间尺度下,才能捕捉到比较明显的降水负效应,这表明毁林-降水关系具有明显的尺度依赖性特征。尽管全球科学家针对毁林的气候反馈已开展了数十年研究,但对于驱动毁林-降水效应尺度依赖性的关键科学问题,仍未梳理清楚。
图1 亚马孙毁林对降水影响的季节性逆转效应
为了攻克这一关键科学问题,研究团队展开了深入研究。他们通过对区域气候模型的改进和耦合先进的水汽追踪模块,首次阐释了亚马孙毁林-降水关系尺度效应的驱动机制和背后的季节性影响(图1)。这一发现从水汽来源的角度,系统性解释了局地和非局地水汽对调控毁林-降水关系的重要机制,二者的相互作用也形成了明显的干湿季差异(图2),重塑了学界对毁林-降水关系的认知,对热带区域的森林保护和气候认识具有深远影响。
图2 亚马孙雨林砍伐对不同季节降水影响的机制示意图
此外,该研究在研究方法上为陆地降水效应的研究提供了创新视角。水汽和尺度视角的引入,有助于深入理解降水效应。同时,模型方法的改进在很大程度上提升了区域气候模型对毁林气候反馈的捕捉性能,在全球热点区域具有巨大的应用潜力。
南方科技大学为论文第一单位。南方科技大学环境科学与工程学院2023级博士生覃颖祚为论文的第一作者,曾振中为论文通讯作者。合作作者包括南方科技大学研究助理教授王大山、泰国梅州大学教授Alan D. Ziegler和中国科学院生态环境研究中心研究员傅伯杰。该研究得到了国家自然科学基金国际合作与交流项目、中国国家自然科学基金面上项目、广东省基础与应用基础研究基金、深圳市科技可持续发展专项创新项目、南方科技大学科研启动经费和深圳市城市环境健康风险精密测量与预警技术重点实验室的资助以及南科大太乙超算中心的高性能计算支持。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-024-08570-y
Nature报道链接:https://www.nature.com/articles/d41586-025-00542-0
供稿单位:环境科学与工程学院
通讯员:周亦潆
主图:丘妍
编辑:周易霖