植被对陆地-海洋温差增大下大气水汽输送的影响
大气与海洋物理
2022-10-25 v1
摘要
水循环的不稳定威胁人类生命与生计。同时，我们对植被覆盖变化是否及如何触发湿度状态的突变仍理解不全。这一挑战需要更好的证据以及描述它的理论概念。在此我们简要总结围绕植被覆盖在湿润大气动力学中作用的理论问题。我们讨论了此前未被认识到的局地风功率对凝结率的敏感性，这由我们对气体混合物连续性方程的分析所揭示。利用凝结驱动大气动力学框架，我们随后表明，随着陆地与海洋间温差增大至临界阈值，海洋向陆地的 moisture 输送达到一个 tipping point，可停止甚至逆转。陆地-海洋温差受全球与区域过程影响，特别是受植被强烈影响的感热与潜热地表通量。我们的结果阐明了自然植被覆盖的扰动（如毁林）如何破坏大尺度大气环流与水分输送。鉴于对自然生态系统压力的增加，成功的气候变化减缓策略需要将植被对湿润大气动力学的影响纳入考量。我们的分析提供了评估该影响的理论框架。欧亚大陆的可用数据表明，观测到的气候学陆地-海洋温差接近该阈值。这可解释包括干旱与洪水在内的陆地水循环波动加剧，并意味着大尺度森林保护具有更大的潜在重要性。
引用
@article{arxiv.2112.12880,
title = {Vegetation Impact on Atmospheric Moisture Transport under Increasing Land-Ocean Temperature Contrasts},
author = {Anastassia M. Makarieva and Andrei V. Nefiodov and Antonio Donato Nobre and Douglas Sheil and Paulo Nobre and Jan Pokorný and Petra Hesslerová and Bai-Lian Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.12880},
year = {2022}
}
备注
25 pages, 5 figures, and 1 table