气候变暖时降雨增多可以减轻对作物的热害

2020-08-12 05:46:35 围观 : 77次 来源 : www.sz95559.com 作者 : 深圳人

由于气候变暖,在美国许多地区预计的强暴雨可能有温和的一线希望:它们可以更有效地给一些主要农作物浇水,并且这至少可以部分抵消因热量上升而造成的预计更大的单产下降本身。该结论违背了一些公认的观点,包含在本周发表在《自然气候变化》杂志上的一项新研究中。

气候变暖时降雨增多可以减轻对作物的热害

大量研究预测,如果缺乏适应性措施,生长季节温度的升高将严重降低美国一些主要农作物的单产。损害将来自由于较高的背景温度导致土壤水分稳定增加的蒸发以及热浪期间农作物的突然干燥。一些研究表明,玉米目前的年产量约为130亿蒲式耳,并且在美国经济中发挥着重要作用,到本世纪中叶至后期,玉米的产量可能会猛增10%至30%。大豆-美国是世界上最大的生产国-跌幅可能高达15%。

由于较热的空气可以容纳更多的水分,因此还可以预测,将来降雨更多的时候会突然爆发,而不是平缓的倾盆大雨。这种现象已经在许多地区出现。许多科学家认为,更多的极端降雨可能会进一步破坏农作物,但这项新研究发现情况可能并非如此。原因是:大多数预计的大雨将落在使作物受益的范围内,而不是超过伤害作物的门槛。

主要作者科里·莱斯克(Corey Lesk)说:“人们一直在谈论更多的极端降雨将损害农作物。” 哥伦比亚大学Lamont-Doherty地球观测台的学生。“我们发现的引人注目的是,大雨的总体影响不是负面的。事实证明,这对农作物有利。”

也就是说,根据这项研究,其影响可能是适度的。据估计,大雨可能使玉米单产提高1%或2%,大豆使单产提高1.3%至2.5%。这些增加与热量带来的潜在损失相形见,,但在处理如此大量的农作物时,甚至增加了百分之几。研究人员说:“我们的发现可能有助于发现适应气候变化的作物管理和改进模型的新机会。”

该团队通过研究2002年至2017年每年在美国西部,南部和东北部农业区的数百个气象站记录的逐时降雨模式得出结论。然后,他们将降雨模式与作物产量进行了比较。他们发现,多年来的降雨每小时每小时最多约20毫米,这是平均水平下全年最大的倾盆大雨,导致单产提高。只有当降雨达到每小时50毫米甚至更高的极端时,农作物才遭受破坏。(每小时20毫米大约是四分之三英寸; 50毫米大约是2英寸。)此外,降雨几年主要是由于细雨实际上损害了产量。

研究人员概述了造成这种差异的几种可能原因。首先,毛毛雨的效率可能太低而无法做很多事情。在炎热的天气中,它大部分可以蒸发回到空气中,然后到达需要它的地下根部区域。在凉爽的天气下,它可能会留在叶子上足够长的时间,以鼓励有害真菌的生长。莱斯克说:“一个季节只能下固定小时的降雨。” “如果太多的雨被无用的毛毛雨占用,那就太浪费了。”

另一方面,更强的风暴至少要好一点。这些可以使水彻底浸入土壤中,并带走湿气和散布在表面的人造肥料。研究人员说,这只是最极端的事件,对作物造成伤害:这些事件可以直接使植物遭受打击,将肥料从田地上冲走,并使土壤充分饱和,以至于根无法获得足够的氧气。

为了研究未来潜在降雨模式的影响,研究人员使用基本的物理模型来估算在不同的变暖水平下可能会有多少大雨。他们发现,在大多数情况下,大雨会如期而至,但雨量较大,但这些较大的降雨将落在有利的较大范围内。最极端的破坏性降雨也将增加,但仍将是罕见的,以至于更多的有益降雨将超过其影响。

莱斯克说,由于这项研究对广阔地区的统计数据进行了平均,并且许多其他因素会影响农作物的产量,因此很难确切地说出未来降雨将在任何一个地区产生的影响。他说:“没有一个农民会使用像这样的研究来决定种植什么或如何种植。” 但是,正如本文的结论,结果“表明,超过极端事件,作物产量响应更常见的降雨强度值得进一步关注。”

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