亚洲热带森林减少的增温效应及其影响机制
发布时间：2022-01-16 02:49
由于森林砍伐和火灾,近年来热带森林面积呈减少趋势,且森林减少的速率不断上升。热带森林覆盖的减少通过改变地表的热量、水分和物质循环,影响着热带气候。为了解热带森林减少对热带气候的影响,本研究采用窗口搜索的方法,利用森林变化遥感产品识别亚洲森林覆盖损失,计算同个窗口内相邻森林减少区与未改变森林覆盖区的地表温度（LST）,地表净短波辐射（SW）和潜热通量（LE）的差异,从而评估2000-2017年亚洲热带雨林和季雨林两种森林类型的减少对地表温度的影响及其影响机制。结果表明:（1）亚洲热带雨林累计减少（2000-2017）使日均地表温度上升了1.7±0.7℃,地表净短波辐射下降7.2±0.9W×m-2,潜热通量增加8.9±4.4W×m-2。（2）热带季雨林减少使日均地表温度上升2.1±0.9℃,地表净短波辐射下降7.1±1.0W×m-2,潜热通量与热带雨林表现出相反的变化趋势,减少了3.9±9.2W×m-2。（3）热带雨林的减少对地表温度、地表净短波辐射和潜热通量变化影响的季节差异很小;热带季雨林的减少使地...
【文章来源】：中国农业气象. 2020,41(04)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
亚洲热带雨林和热带季雨林地区同时具有森林显著减少格点和森林未改变格点的0.5°×0.5°窗口的空间分布
地表反照率和蒸散发变化是森林变化影响气候系统的主要生物物理机制。大部分地区的热带森林减少，使地表反照率增加，地表净短波辐射低于未改变的森林地区，使得地表净短波辐射减少，从而地表温度降低。由图3a可见，森林减少地区和森林未改变地区的年平均反照率差为2.3±0.8个百分点，地表净短波辐射差为7.2±1.8W?m-2。热带雨林减少对地表净短波辐射的影响略高于热带季雨林减少对地表净短波辐射的影响，说明热带雨林减少导致的反照率增加的降温效应更强。热带森林减少对潜热通量的影响存在明显的区域差异，主要表现为大部分热带雨林减少使潜热通量增加，而大部分热带季雨林减少使潜热通量减少（图3b）。热带雨林减少使蒸散发增加了0.32±0.15mm?d-1，从而潜热通量增加8.9±4.4W?m-2，对地表具有降温效应；而热带季雨林减少使蒸散发平均减少了0.14±0.32mm?d-1，从而使潜热通量平均减少了3.9±9.2W?m-2（图3b），对地表具有增温效应。由于潜热通量变化的显著差别，热带雨林减少的净能量变化（△SW-△LE）在大部分地区为负值，平均值为-16.3±4.5W?m-2，而热带季雨林减少的净能量变化值则有正有负，平均为-2.9±8.8W?m-2（图3c）。
由图4可见，热带雨林和季雨林的减少对地表温度的影响表现出不同的月份分布特征。热带雨林白天、夜晚和全天的增温效应在全年较均匀，略有起伏，但无明显的月份变化（图4a1、b1、c1）。全年白天的地表温度影响极显著大于夜间（P<0.01）。而热带季雨林减少导致的增温效应有明显的月份差异（图4a2、b2、c2),1-4月的白天增温效应明显强于其它月份的白天增温效应，而5-7月夜间增温效应强于其它月份的夜间增温。白天增温在3月达到最大值，为4.5±1.7℃，最小值在7月，为2.1±0.9℃；全天△LST在4月分别达到最大值2.1±1.1℃，最小值在10月，为1.6±0.8℃。2-4月季雨林减少的全天增温效应相对于其它月份更强烈。图4 2017年亚洲热带雨林（a1-c1）和热带季雨林（a2-c2）森林减少格点与未改变格点地表温度差（△LST）的日间（a），夜间（b）和全天平均（c）的月均值
【参考文献】：
期刊论文
[1]全球升温1.5℃和2.0℃情景下中国实际蒸散发时空变化特征[J]. 苏布达,周建,王艳君,陶辉,高超,刘俸霞,李修仓,姜彤. 中国农业气象. 2018(05)
[2]亚洲东部森林的小气候特征:1.辐射和能量的平衡[J]. 谭正洪,于贵瑞,周国逸,韩士杰,夏禹九,前田高尚,小杉绿子,山野井克己,李胜功,太田岳史,平田竜一,安田幸生,中野隆志,小南裕志,北村兼三,溝口康子,廖志勇,赵俊福,杨廉雁. 植物生态学报. 2015(06)
[3]陆地生态系统碳收支及其主要影响因素分析[J]. 徐德福,王让会,李映雪,张慧. 中国农业气象. 2009(04)
[4]滇南热带季雨林的一些问题讨论[J]. 朱华. 植物生态学报. 2005(01)
[5]森林流域蒸散发的控制要素与区域差异探讨[J]. 程根伟,陈桂蓉. 山地学报. 2004(02)
[6]中国森林火灾释放的CO2、CO和CH4研究[J]. 王效科,冯宗炜,庄亚辉. 林业科学. 2001(01)
[7]中国森林碳动态及其对全球碳平衡的贡献[J]. 刘国华,傅伯杰,方精云. 生态学报. 2000(05)
本文编号：3591791
【文章来源】：中国农业气象. 2020,41(04)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
亚洲热带雨林和热带季雨林地区同时具有森林显著减少格点和森林未改变格点的0.5°×0.5°窗口的空间分布
地表反照率和蒸散发变化是森林变化影响气候系统的主要生物物理机制。大部分地区的热带森林减少，使地表反照率增加，地表净短波辐射低于未改变的森林地区，使得地表净短波辐射减少，从而地表温度降低。由图3a可见，森林减少地区和森林未改变地区的年平均反照率差为2.3±0.8个百分点，地表净短波辐射差为7.2±1.8W?m-2。热带雨林减少对地表净短波辐射的影响略高于热带季雨林减少对地表净短波辐射的影响，说明热带雨林减少导致的反照率增加的降温效应更强。热带森林减少对潜热通量的影响存在明显的区域差异，主要表现为大部分热带雨林减少使潜热通量增加，而大部分热带季雨林减少使潜热通量减少（图3b）。热带雨林减少使蒸散发增加了0.32±0.15mm?d-1，从而潜热通量增加8.9±4.4W?m-2，对地表具有降温效应；而热带季雨林减少使蒸散发平均减少了0.14±0.32mm?d-1，从而使潜热通量平均减少了3.9±9.2W?m-2（图3b），对地表具有增温效应。由于潜热通量变化的显著差别，热带雨林减少的净能量变化（△SW-△LE）在大部分地区为负值，平均值为-16.3±4.5W?m-2，而热带季雨林减少的净能量变化值则有正有负，平均为-2.9±8.8W?m-2（图3c）。
由图4可见，热带雨林和季雨林的减少对地表温度的影响表现出不同的月份分布特征。热带雨林白天、夜晚和全天的增温效应在全年较均匀，略有起伏，但无明显的月份变化（图4a1、b1、c1）。全年白天的地表温度影响极显著大于夜间（P<0.01）。而热带季雨林减少导致的增温效应有明显的月份差异（图4a2、b2、c2),1-4月的白天增温效应明显强于其它月份的白天增温效应，而5-7月夜间增温效应强于其它月份的夜间增温。白天增温在3月达到最大值，为4.5±1.7℃，最小值在7月，为2.1±0.9℃；全天△LST在4月分别达到最大值2.1±1.1℃，最小值在10月，为1.6±0.8℃。2-4月季雨林减少的全天增温效应相对于其它月份更强烈。图4 2017年亚洲热带雨林（a1-c1）和热带季雨林（a2-c2）森林减少格点与未改变格点地表温度差（△LST）的日间（a），夜间（b）和全天平均（c）的月均值
【参考文献】：
期刊论文
[1]全球升温1.5℃和2.0℃情景下中国实际蒸散发时空变化特征[J]. 苏布达,周建,王艳君,陶辉,高超,刘俸霞,李修仓,姜彤. 中国农业气象. 2018(05)
[2]亚洲东部森林的小气候特征:1.辐射和能量的平衡[J]. 谭正洪,于贵瑞,周国逸,韩士杰,夏禹九,前田高尚,小杉绿子,山野井克己,李胜功,太田岳史,平田竜一,安田幸生,中野隆志,小南裕志,北村兼三,溝口康子,廖志勇,赵俊福,杨廉雁. 植物生态学报. 2015(06)
[3]陆地生态系统碳收支及其主要影响因素分析[J]. 徐德福,王让会,李映雪,张慧. 中国农业气象. 2009(04)
[4]滇南热带季雨林的一些问题讨论[J]. 朱华. 植物生态学报. 2005(01)
[5]森林流域蒸散发的控制要素与区域差异探讨[J]. 程根伟,陈桂蓉. 山地学报. 2004(02)
[6]中国森林火灾释放的CO2、CO和CH4研究[J]. 王效科,冯宗炜,庄亚辉. 林业科学. 2001(01)
[7]中国森林碳动态及其对全球碳平衡的贡献[J]. 刘国华,傅伯杰,方精云. 生态学报. 2000(05)
本文编号：3591791
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