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亚马逊的森林能制造降雨
信源:煎蛋网|编辑:2017-08-13| 网址:http://www.popyard.org     抄送朋友打印保留

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亚马逊热带雨林中常形成一些奇怪的天气,其中一个特点是在季风将来自海洋的湿润空气带来前就有2-3个月的降雨了。如今,研究人员声称他们已经知道这之前的降雨是怎么产生的:这些树自己创造的。

未参与本项研究的森林生态学家兼位于帕萨迪娜的美国林业局的研究员Michael Keller说这项研究为科学家早已推测出的一些理论提供了切实的依据。他说研究小组所提供的是“确凿的证据”。

以往的研究表明在亚马逊上空早期便有水汽积聚,但科学家也不确定其原因。洛杉矶加利福尼亚大学的气候科学家Rong Fu说:“你唯一能看到的只有水蒸气,但你并不知道它从何而来。”

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卫星数据显示这种水汽的增加同时伴有热带雨林的“变绿”或新叶的增多,这让研究人员不禁猜测这些水汽来自光合作用时产生的水蒸气。在蒸腾作用过程中,植物叶片下表皮的小小气孔会释放出水蒸气。

Fu曾猜测过可能是植物释放出了足够的水汽形成了亚马逊上空的低层云,但她还需要把水汽和热带森林明确地联系起来进行思考。于是Fu及其同事借助美国宇航局的Aura卫星来观测亚马逊上空的水蒸气,这个航天器专门用于研究地球大气层的化学成分。从海洋蒸发的水汽比植物释放到大气中的水蒸气要轻,因为在蒸发过程中,含有重氢(即氘,氢元素的一种同位素,含一个质子和一个中子)的水分子留在了海里;而在蒸腾过程中,植物仅仅是从土里吸收水分又将水分排入空气,并不会改变其同位素组成。

Aura发现亚马逊上空早期积聚的水汽中重氢含量很高——“因其含量太高而没法解释是海洋产生的水蒸气”,Fu说。另外,在光合作用最强的“变绿”时期,在亚马逊干旱结束之时重氢含量达到了最高。这些由树形成的雨云还能在气候上产生其他一些多米诺效应。当云释放降水,它们使得大气层变暖,引起气流上升形成环流。Fu及其同事在美国《国家科学院院刊》上报告了这一成果,认为这种环流够强大得足以能引起风场模式的转变,而这又能带来更多来自海洋的水汽。 科学家也曾研究过亚马逊的降雨和树之间的关系。2012年的一项研究发现植物通过释放微小的盐粒来为大气形成雨提供条件。但位于图森的亚利桑那大学未参与本项研究的生态学家Scott Saleska说,这项新的研究却极大地支持了植物在引发降雨季节过程中起到重要作用这一观点。他说,重氢为植物如何作用于此过程提供了清晰的“指纹”性的证据。

研究成果同时也解决了关于植物在气候中扮演何种角色这一由来已久的争论,Saleska说,这表明植物并不仅仅是“被动接受者”,它们反而能在调节降雨中起到主动作用。Saleska还说,如果亚马逊是如此,那么气候学家在预测气候类型的局部变化时需要考虑到像森林采伐这些活动带来的影响。限制森林采伐将是人们抗旱措施的重要一步。

接下来,Fu将研究刚果地区的热带雨林,看是否发生了同样的过程。

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