熱帶森林對(duì)于從大氣中吸收二氧化碳至關(guān)重要。但它們也受到強(qiáng)烈的風(fēng)暴的影響，可能導(dǎo)致“風(fēng)投”——樹木連根拔起或折斷。這些倒下的樹木分解，有可能將森林從碳匯變成碳源。

一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，氣候變化引起的更極端的雷暴可能會(huì)導(dǎo)致亞馬遜雨林發(fā)生更多的大型風(fēng)暴事件。這是研究人員在大氣中的風(fēng)暴條件與陸地森林死亡率之間建立聯(lián)系的少數(shù)幾種方法之一，有助于填補(bǔ)模型中的主要空白。

“在大氣動(dòng)力學(xué)和表面損害之間建立這種聯(lián)系非常重要，”能源部勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(伯克利實(shí)驗(yàn)室)的高級(jí)教師科學(xué)家杰夫錢伯斯說，也是下一代生態(tài)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)(NGEE)-熱帶項(xiàng)目的主任，該項(xiàng)目進(jìn)行了這項(xiàng)研究。“這不僅僅是為了熱帶地區(qū)。它是高緯度，低緯度，溫帶緯度，在美國(guó)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，到本世紀(jì)末，亞馬遜可能會(huì)經(jīng)歷43%的大型排污事件(25，000平方米或更多)。亞馬遜地區(qū)可能出現(xiàn)引發(fā)大風(fēng)投的極端風(fēng)暴的地區(qū)也將增加約50%。該研究于1月6日發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

“我們想知道這些極端風(fēng)暴和風(fēng)投對(duì)碳預(yù)算和碳動(dòng)力學(xué)以及森林中的碳匯意味著什么，”錢伯斯說。雖然倒下的樹木在分解時(shí)會(huì)慢慢釋放碳，但開闊的森林成為從空氣中吸收二氧化碳的新植物的宿主。“這是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，我們還有很多難題在努力。為了更定量地回答這個(gè)問題，我們需要在地球系統(tǒng)模型中建立陸地 - 大氣的聯(lián)系。

為了找到空氣和陸地之間的聯(lián)系，研究人員將1000多個(gè)大型風(fēng)投擲的地圖與大氣數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。他們發(fā)現(xiàn)，一種稱為CAPE的測(cè)量，即“對(duì)流可用勢(shì)能”，是主要排污的良好預(yù)測(cè)指標(biāo)。CAPE測(cè)量可用于垂直移動(dòng)空氣包裹的能量，CAPE的高值通常會(huì)導(dǎo)致雷暴。更極端的風(fēng)暴可能伴隨著強(qiáng)烈的垂直風(fēng)、大雨或冰雹以及閃電，它們與從樹冠到土壤的樹木相互作用。

“風(fēng)暴占亞馬遜森林死亡率的一半以上，”該論文的第一作者Yanlei Feng說。“氣候變化對(duì)亞馬遜森林有很大的影響，但到目前為止，很大一部分研究重點(diǎn)都集中在干旱和火災(zāi)上。我們希望我們的研究能引起對(duì)極端風(fēng)暴的更多關(guān)注，并改進(jìn)我們的模型，以便在氣候變化不斷變化的環(huán)境中工作。

雖然這項(xiàng)研究著眼于高碳排放的未來(lái)(一種稱為SSP-585的情景)，但科學(xué)家可以使用預(yù)測(cè)的CAPE數(shù)據(jù)來(lái)探索不同排放情景中的風(fēng)投影響。研究人員現(xiàn)在正致力于將新的森林 - 風(fēng)暴關(guān)系整合到地球系統(tǒng)模型中。更好的模型將幫助科學(xué)家探索森林將如何應(yīng)對(duì)更溫暖的未來(lái)，以及它們是否可以繼續(xù)從大氣中吸取碳，或者成為貢獻(xiàn)者。

“這對(duì)我來(lái)說是一項(xiàng)非常有影響力的氣候變化研究，”馮說，他在伯克利實(shí)驗(yàn)室NGEE-Tropics項(xiàng)目中作為研究生研究員完成了這項(xiàng)研究。她現(xiàn)在在斯坦福大學(xué)卡內(nèi)基科學(xué)研究所研究碳捕獲和儲(chǔ)存。“我擔(dān)心我們研究中森林干擾的預(yù)計(jì)會(huì)增加，我希望我能幫助限制氣候變化。所以現(xiàn)在我正在研究氣候變化的解決方案。

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