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神奇植被:影响地面温度和降水,小菜一碟!

 

你知道吗?


河套地区的植被年际变化与局地降水之间存在正反馈;内蒙古地区土地荒漠化可导致中国北方大部分地区降水减少,加剧华北、西北地区的干旱;西北地区绿化则有利于黄河流域降水增加,而长江流域和江南地区的降水则会有不同程度的减少。


这又是为什么呢?


这就得从植被的三种“交换”开始说起了。


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生命力顽强的小草、一望无际的草原……它们虽然受到气候环境的影响,但是反过来又可以改变地气之间的能量和物质交换,从而对区域乃至全球气候产生重要的反馈作用。


包括水分和二氧化碳在内的物质交换


每次降完一场雨,植被的冠层都会留一点点“私心”,将雨水留住,这样的话,渗透到土壤里的水分便减少了。


此外,土壤中的水分也会被植物的根系吸收一部分,之后水分在植被体内输送,通过叶片气孔蒸散,加上之前私留的“存货”(植被冠层截留的水分)一起扩散到大气当中,形成了局地的水循环,对地表水分收支产生重要影响。


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植被接收阳光的照射,吸收大气中的二氧化碳,之后转化成碳水化合物,同时它们自己也呼出二氧化碳,排放到大气当中。


当有一天,它们的生命走到尽头,开始凋落,进入土壤,再经过微生物分解向大气中排放二氧化碳,形成陆地碳循环。


动能交换


植被的粗糙度要大于平坦地面,因而会增大地面与大气之间的湍流动能交换。


能量交换


一般而言,绿色植被叶片的反照率小于裸露地表,尤其是浅色的土壤和沙漠。


植被冠空隙导致的多次反射也会减小植被覆盖地区的反照率,导致植被覆盖地区比裸露地表吸收更多的太阳辐射。


 

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另外,植被蒸散加上粗糙度增大导致的湍流交换增强使得植被覆盖地区的潜热输送比裸露地表更强。


植被覆盖变化通过改变反照率、粗糙度及土壤湿度等地表属性在不同的时空尺度上对气候产生作用,是区域及全球气候变化的重要影响因素之一。

 

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