森林在气候变化中扮演重要作用，除了通过碳循环影响全球气候以外，还可通过生物物理机制对局地气候产生显著影响。森林对局地气候的影响与林业和农业管理密切相关，但受到研究手段的制约，对其仍缺少足够的认识。以往对该问题的研究主要利用全球气候模式的模拟实验，或者基于定点观测的资料分析，然而气候模式空间分辨率较粗，站点观测在全球范围内数量十分有限。
城市与环境学院博士研究生李琰、教授李双成与美国马里兰大学学者合作，利用全球高分辨卫星遥感资料，克服了传统方法在空间分辨率和覆盖范围上的制约，精确地量化了全球不同位置上森林对温度的调节作用。论文“Local cooling and warming effects of forests based on satellite observations”于3月31日在线发表在《自然—通讯》上。
研究结果表明，大部分森林（除北方高纬以外）在白天具有降温作用，在夜晚具有增温作用（除热带外）。因此，低纬度的热带森林具有最强的降温作用，而北方高纬森林具有增温作用。位于二者之间的温带森林，其白天的降温效应被夜间增温效应所抵消，具有中等程度降温作用。
森林的降温或增温作用受到地表反照率（太阳辐射被地表反射的比例）和蒸散发（地表蒸发和植物蒸腾）的控制。森林相比周围其它植被类型反照率低，吸收更多太阳辐射，带来增温效应。另一方面森林将土壤水分以水汽形式蒸发到大气中，带来降温效应。这两种具有相反效果的生物物理机制很大程度上决定了森林在特定地理位置、特定时间对温度的调节作用。
研究还指出，森林变化对局地气候具有重要影响。中低纬度毁林会使温度升高，造林则会使温度降低，有利于应对全球气候变化。高纬地区毁林会使温度降低，而造林可使温度升高，对减缓气候变暖的收益将比低纬小很多。
该研究成果加深了对森林气候效应的认识，对林业生产活动具有指导意义，可用于评估土地利用政策对气候的可能影响。
该研究得到了国家自然科学重点基金（41130534和41371096)的资助。
来源：北京大学城市与环境学院