【视频】科学家们发现, 亚马逊地区的树木自己制造雨水

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科学家们发现, 亚马逊地区的树木自己制造雨水(ins)
科学家们发现, 亚马逊地区的树木自己制造雨水(ins)

【明德网李文涵综合编译】根据发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究,科学家们发现亚马逊的树木通过光合作用释放出足够的水分来制造低空云层并产生雨水。

据《科学》杂志报道,这项研究回答了一个长期争论的问题,即为什么亚马逊的雨在季节性风从海洋带来潮湿空气之前几个月就开始了。

亚马逊雨林的天气很奇怪。一个奇特的现象是,在季节性的风开始从海洋带来潮湿的空气之前2到3个月就开始下雨。现在,研究人员说,他们终于弄清了这种早期水分的来源:树木本身。

位于加州帕萨迪纳的美国林业局森林生态学家和研究科学家迈克尔-凯勒说,这项研究为科学家们长期以来的理论提供了具体数据,他没有参与这项工作。他说,该小组提供的证据是 “吸烟枪”。

以前的研究显示,亚马逊上空的大气中早期积累了水分,但科学家们不确定原因。加州大学洛杉矶分校的气候科学家Rong Fu说:你能看到的只是水蒸气,但你不知道它来自哪里。卫星数据显示,这一增长与雨林的 ”绿化 “相吻合,或者说新鲜树叶的增加,导致研究人员怀疑这些水分可能是光合作用期间释放的水蒸气。在一个叫做蒸腾作用的过程中,植物从其叶子下面的小孔中释放出水蒸气。

Fu认为,植物有可能释放出足够的水分,在亚马逊上空形成低空云层。但她需要明确地将水分与热带森林联系起来。

因此,Fu和她的同事用NASA的Aura卫星观察了亚马逊上空的水蒸气,这是一个专门研究地球大气化学的航天器。从海洋中蒸发的水分往往比植物释放到大气中的水蒸气要轻。这是因为在蒸发过程中,含有氘的水分子,一种由一个质子和一个中子组成的重氢同位素,被留在了海洋中。相比之下,在蒸腾作用中,植物只是把水从土壤中吸出来,并把它推到空气中,而不改变其同位素组成。

Aura公司发现,雨林上空早期积累的水分中氘含量很高–”太高了,无法用来自海洋的水汽来解释“,Fu说。更重要的是,氘的含量在亚马逊旱季结束时最高,在光合作用最强的 ”绿化 “时期。

树木引起的雨云可能对天气产生其他多米诺效应。随着这些云层释放出雨水,它们使大气层变暖,导致空气上升并引发环流。Fu和他的同事认为,这种环流足够大,它引发了风向模式的转变,将从海洋中带来更多的水分,他们在《美国国家科学院院刊》上报告。

科学家们之前已经研究了亚马逊地区的树木和雨水之间的联系。2012年的一项研究发现,植物通过释放微小的盐粒来帮助大气中的雨水 “播种”。但这项新的研究强烈支持植物在触发雨季中发挥重要作用的观点,图森亚利桑那大学的生态学家Scott Saleska说,他没有参与这项工作。他说,氘提供了一个清晰的 ”指纹“,说明植物对这一过程的贡献。

Saleska说,这些发现也解决了关于植物在天气中扮演的角色的长期争论,表明它们不仅仅是 ”被动的接受者“,相反,它们可以在调节降雨方面发挥积极作用。Saleska说,如果这在亚马逊地区是真的,那么气候科学家在预测区域天气模式的变化时,将需要考虑到像砍伐森林这样的做法。而遏制砍伐森林将是人们在预防干旱方面采取的一个重要步骤。下一步,Fu将研究刚果的雨林,看看是否正在发生同样的过程。发布在《气候环境》

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