熱帶森林對于從大氣中吸收二氧化碳至關重要。但它們也受到強烈的風暴的影響，可能導致“風投”——樹木連根拔起或折斷。這些倒下的樹木分解，有可能將森林從碳匯變成碳源。

一項新的研究發(fā)現，氣候變化引起的更極端的雷暴可能會導致亞馬遜雨林發(fā)生更多的大型風暴事件。這是研究人員在大氣中的風暴條件與陸地森林死亡率之間建立聯系的少數幾種方法之一，有助于填補模型中的主要空白。

“在大氣動力學和表面損害之間建立這種聯系非常重要，”能源部勞倫斯伯克利國家實驗室(伯克利實驗室)的高級教師科學家杰夫錢伯斯說，也是下一代生態(tài)系統實驗(NGEE)-熱帶項目的主任，該項目進行了這項研究。“這不僅僅是為了熱帶地區(qū)。它是高緯度，低緯度，溫帶緯度，在美國。

研究人員發(fā)現，到本世紀末，亞馬遜可能會經歷43%的大型排污事件(25，000平方米或更多)。亞馬遜地區(qū)可能出現引發(fā)大風投的極端風暴的地區(qū)也將增加約50%。該研究于1月6日發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

“我們想知道這些極端風暴和風投對碳預算和碳動力學以及森林中的碳匯意味著什么，”錢伯斯說。雖然倒下的樹木在分解時會慢慢釋放碳，但開闊的森林成為從空氣中吸收二氧化碳的新植物的宿主。“這是一個復雜的系統，我們還有很多難題在努力。為了更定量地回答這個問題，我們需要在地球系統模型中建立陸地 - 大氣的聯系。

為了找到空氣和陸地之間的聯系，研究人員將1000多個大型風投擲的地圖與大氣數據進行了比較。他們發(fā)現，一種稱為CAPE的測量，即“對流可用勢能”，是主要排污的良好預測指標。CAPE測量可用于垂直移動空氣包裹的能量，CAPE的高值通常會導致雷暴。更極端的風暴可能伴隨著強烈的垂直風、大雨或冰雹以及閃電，它們與從樹冠到土壤的樹木相互作用。

“風暴占亞馬遜森林死亡率的一半以上，”該論文的第一作者Yanlei Feng說。“氣候變化對亞馬遜森林有很大的影響，但到目前為止，很大一部分研究重點都集中在干旱和火災上。我們希望我們的研究能引起對極端風暴的更多關注，并改進我們的模型，以便在氣候變化不斷變化的環(huán)境中工作。

雖然這項研究著眼于高碳排放的未來(一種稱為SSP-585的情景)，但科學家可以使用預測的CAPE數據來探索不同排放情景中的風投影響。研究人員現在正致力于將新的森林 - 風暴關系整合到地球系統模型中。更好的模型將幫助科學家探索森林將如何應對更溫暖的未來，以及它們是否可以繼續(xù)從大氣中吸取碳，或者成為貢獻者。

“這對我來說是一項非常有影響力的氣候變化研究，”馮說，他在伯克利實驗室NGEE-Tropics項目中作為研究生研究員完成了這項研究。她現在在斯坦福大學卡內基科學研究所研究碳捕獲和儲存。“我擔心我們研究中森林干擾的預計會增加，我希望我能幫助限制氣候變化。所以現在我正在研究氣候變化的解決方案。

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