樹木如何影響天氣

拉爾夫·沃爾多·愛默生說過:「大自然是不會揮霍的。」不幸的是，他錯了。猶他大學(University of Utah)生物學家威廉·安德萊格(William Anderegg)、安娜·特魯曼(Anna Trugman)和戴維·鮑林(David Bowling)領導的一項新研究發現，一些植物和樹木在乾旱條件下是多產的揮金者——「消耗」珍貴的土壤水分來降溫，在這個過程中，乾旱會變得更加嚴重。

安德萊格說:「我們證明了植物的實際生理機能很重要。」「樹木吸收、運輸和蒸發水分的方式，可能會影響嚴重乾旱等重大極端事件，進而影響人們和城市。」Anderegg研究了樹木的特性如何影響森林對炎熱和乾燥條件的適應能力。他發現，一些植物和樹木擁有一個內部管道系統，可以減緩水的流動，幫助植物在炎熱乾燥的時候將水分損失降到最低。但其他植物有一個更適合將大量水蒸氣輸送到空氣中的系統——葉子上的開口越大，就越有能力將體內的水分輸送到空氣中。安德萊格過去的研究著眼於這些特徵如何決定樹木和森林能在多大程度上抵禦乾旱。但這項研究提出了一個不同的問題:這些特性如何影響乾旱本身?

安德萊格說:「我們早就知道植物可以影響大氣和天氣。植物和森林從土壤中吸收水分並將其呼入大氣，從而影響地球表面水和熱的平衡，而水和熱從根本上控制著天氣。在某些情況下，比如在亞馬遜雨林，所有的水蒸氣都能加速降水。甚至砍伐森林也會影響順風的天氣，使一些地區比以前更乾旱。

Anderegg和他的同事使用了來自全球40個網站的信息，這些網站分布在從加拿大到澳大利亞的各個地區。在每個地點，儀器收集了空氣中熱量、水分和碳的流動數據，以及儀器周圍常見的樹種。將這些數據與樹木性狀資料庫進行比較，研究人員可以得出哪些性狀與乾旱加劇有關的結論。

葉氣最大交換速率和水輸運是兩個突出的特徵。第一個特徵是葉片將水蒸氣泵入空氣的速度。第二個描述了樹木能向葉子移動多少水。結果表明，在寒冷地區，植物和樹木的水分利用隨著土壤濕度的下降而減緩。但是在炎熱的氣候條件下,一些植物和樹木水運和葉片氣體交換率高的空調調到最大,可以說,當土壤乾燥,失去越來越多的水,以進行光合作用和保持冷靜而消耗的土壤水分。

安德萊格說:「與其他植物相比，這些植物最終會更快地進入更熱、更乾燥的環境。」

的確，炎熱和乾燥的地區往往有更多的植物和樹木，以適應乾燥的條件。但是，不管氣候如何，一些具有耗水特性的物種，比如地中海氣候中的橡樹，仍然會加劇乾旱。Anderegg說，了解樹木特徵和乾旱條件之間的關係有助於氣候科學家和當地領導人為未來乾旱對社區的影響制定計劃。他說:「如果不能解釋植物的這一關鍵生理機能，我們就無法準確預測氣候變化對許多地區乾旱的影響。」

安德萊格的腦子裡總是想著乾旱，即使在最近的潮濕春天也是如此。他說:「僅僅因為我們今年在美國和猶他州的水資源狀況良好，並不能使我們擺脫困境。」「我們需要記住，未來我們將看到更多的乾旱。

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