覆蓋作物可能會提高北美的冬季溫度

根據(jù)美國國家大氣研究中心科學(xué)家的一項新研究，冬季種植在田地里的作物可能會提高北美和加拿大南部的溫度。這是作物種植者在生長季節(jié)之間使用的一種土地管理策略。它創(chuàng)造了一個比白雪覆蓋的田野更暗的表面，從太陽那里吸收了更多的熱量，并產(chǎn)生了局部變暖效應(yīng)。

覆蓋作物具有許多生態(tài)效益，如減少侵蝕和提高土壤生產(chǎn)力，但迄今為止，研究人員尚未研究覆蓋作物可能影響冬季溫度的方式。

NCAR植物生態(tài)學(xué)家、這篇論文的第一作者丹妮卡隆巴爾多齊說：“大多數(shù)人會考慮覆蓋作物對當(dāng)?shù)氐暮锰帲鼈兛赡軙岣叨緶囟?，這意味著它們可能會導(dǎo)致區(qū)域氣候變化?！?

突出在雪上的植被會降低表面的反射率或反照率。農(nóng)作物和樹葉吸收熱量并溫暖周圍的大氣，而不是將太陽熱量反射回太空的明亮的雪。

這項發(fā)表在《地球物理研究》雜志上的新研究表明，覆蓋在作物上的高大綠葉可以使生長區(qū)域的表面溫度高達3攝氏度(接近5.5華氏度)。

“黑暗覆蓋的莊稼會吸收太陽的熱量，然后溫暖大氣。甚至一些被雪覆蓋的作物也會降低反射率，足以影響冬季溫度，”Lombardozzi說。

這項研究還表明，冬季變暖在冬季降雪變化的地區(qū)尤為明顯，比如美國中西部。預(yù)計未來幾十年，氣候變化將使北美冬季變暖。這項研究的結(jié)果表明，覆蓋作物可以擴大這些影響。

這項研究由美國能源部和美國農(nóng)業(yè)部國家食品和農(nóng)業(yè)研究所資助。研究團隊包括來自新罕布什爾大學(xué)和康奈爾大學(xué)的科學(xué)家。

樹葉在雪地上

研究人員使用基于NCAR社區(qū)地球系統(tǒng)模型(CESM)的高級模擬來理解覆蓋作物、地表和大氣之間的相互作用。

“我們想看看覆蓋作物的特點：它們是高還是矮，它們是多葉還是少葉？”該研究的合著者、NCAR高級科學(xué)家戈登博南說。

為了表現(xiàn)這一系列的作物，科學(xué)家們進行了一系列的模擬。在第一個模擬中，有高大的植物，50厘米(20英寸)高，很少葉子。第二種作物類型也很高，但非常多葉，第三種作物類型很矮，高10厘米(4英寸)，葉子綠色。對于三種作物方案中的每一種，在降雪的重壓下可能完全減少的作物百分比設(shè)定為20%。

模擬顯示，在冬季(12月至2月)，在美國中部和北部以及加拿大南部的種植區(qū)，高大的綠葉覆蓋作物，使地球表面溫度升高3攝氏度(接近5.5華氏度)。

這項研究還揭示了綠葉越來越少的作物的變暖模式。然而，這種變化不如高大的綠葉作物重要，影響發(fā)生在美國中西部和加拿大西部較小的地區(qū)。

Lombardozzi說：“一般來說，身高往往比葉片的弱點更重要，但它們在一起有很強的影響力。“這項研究的結(jié)果表明，農(nóng)民可以通過種植綠葉越來越短的作物，獲得冬季覆蓋作物的所有好處，減少對氣候的影響?！?

科學(xué)家說，需要更多的研究來了解北美冬季覆蓋作物的成本和收益。下一步將研究這些作物的整體影響，并模擬如何使用覆蓋作物作為土地管理實踐的更現(xiàn)實的表達。

“我們必須了解我們的土地管理實踐如何影響氣候，”Lombardozzi說?！叭绻覀兿敫采w作物能帶來的所有好處，比如碳儲存和侵蝕控制，我們還需要關(guān)于覆蓋作物的信息，以最大限度地減少區(qū)域變暖的影響?！?

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