非洲的“绿色长城”可能产生深远的气候影响

非洲的“绿色长城”倡议是一条长达 8000 公里的树木线,旨在阻止撒哈拉沙漠向南扩张。对该地区过去和未来的新气候模拟表明,这种绿化可能会对北非乃至更远地区的气候产生深远影响。

该项目的目标是到 2030 年在萨赫勒地区种植 1 亿公顷树木,萨赫勒地区是沙漠南缘的半干旱地区。根据 12 月 14 日美国地球物理联盟秋季会议期间公布的模拟结果,完成的林木线可能会使萨赫勒地区的降雨量增加一倍,并且还会降低整个北非大部分地区和地中海地区的夏季平均气温。但是,研究发现,沙漠最热地区的气温会变得更高。

此前的研究表明,“绿色撒哈拉”与西非季风强度和位置的变化有关。在寒冷的月份,这个主要的风系统将炎热、干燥的空气向西南吹过北非,并在炎热的月份向东北带来稍微湿润的天气。

季风强度及其向北或向南范围的这种变化导致了大​​约 11,000 至 5,000 年前持续的绿色撒哈拉时期,例如(序列号:2017 年 1 月 18 日 )。过去撒哈拉沙漠更加绿色的最有力的早期证据出现在 20 世纪 30 年代,当时匈牙利探险家拉斯洛·阿尔马西(László Almásy)就是 1996 年电影主角的原型 英国病人 — 在利比亚沙漠中发现了描绘人们游泳的新石器时代洞穴和岩石艺术。

西非季风过去的变化与地球轨道的周期性变化有关,这改变了传入的太阳辐射使该地区升温的程度。但运行新模拟的蒙特利尔魁北克大学气候动力学家弗朗西斯科·保萨塔 (Francesco Pausata) 表示,轨道周期并不能说明全部情况。他说,科学家们现在认识到,植物覆盖和整体尘埃的变化会极大地加剧季风变化。

未参与这项工作的多伦多大学古气候学家迪帕克·钱丹 (Deepak Chandan) 表示,更多的植被“有助于形成当地的湿气池”,更多的水从土壤循环到大气中,增加湿度,从而增加降雨量。钱丹说,与令人眼花缭乱的沙漠沙子相比,植物还会使地表变得更暗,从而使地面吸收更多的热量。更重要的是,植被减少了大气中的灰尘含量。灰尘颗粒可以将阳光反射回太空,因此灰尘越少意味着更多的太阳辐射可以到达陆地。所有这些加起来,这些影响会导致陆地上相对于海洋产生更多的热量和更多的湿度,从而造成更大的大气压力差异。这意味着更强、更猛烈的季风将会吹来。

非洲绿色长城的想法诞生于 20 世纪 70 年代和 80 年代,当时,由于气候和土地利用的变化,曾经肥沃的萨赫勒地区开始变得贫瘠和干燥。种植植被保护墙以阻止沙漠扩大是一项长期计划。20 世纪 30 年代,富兰克林·罗斯福总统动员美国林务局和工程进步管理局在从大平原到得克萨斯州种植树墙,以减缓沙尘暴的生长。自 20 世纪 70 年代以来,中国开展了自己的大规模沙漠植被项目——也被称为“绿色长城”——试图阻止戈壁沙漠沙丘向南蔓延。序列号:7/9/21)。

由非洲联盟牵头的非洲绿色长城项目于 2007 年启动,目前已完成约 15%。支持者希望,从塞内加尔延伸到吉布提的完整林木线不仅能阻止沙漠向南扩张,还能改善该地区的粮食安全和数百万个就业机会。

保萨塔说,完成的绿化最终可能会对当地、区域和全球气候产生什么影响,却鲜有研究——但也有必要进行研究。他说,该倡议本质上是一个地球工程项目,当人们想要进行任何类型的地球工程时,他们应该研究这些可能的影响。

为了研究这些可能的影响,保萨塔创建了未来全球变暖的高分辨率计算机模拟,无论是否有萨赫勒地区的模拟植物墙。在全球变暖的背景下,绿色长城将使萨赫勒大部分地区的夏季平均气温降低 1.5 摄氏度。

但萨赫勒地区最热的地区会变得更热,平均气温将上升 1.5 摄氏度。研究表明,绿化还会增加整个地区的降雨量,在某些地方甚至会增加一倍。

Pausata 说,这些结果是初步的,会议上提供的数据仅适用于称为 RCP8.5 的高排放未来变暖情景,最终可能与现实不符(序列号:1/7/20)。对中等和较低排放场景的模拟正在进行中。

模拟表明,绿化撒哈拉沙漠的影响可能远远超出该地区。更强的西非季风可能会使更大的大气环流模式向西移动,影响厄尔尼诺南方涛动等其他气候模式,并改变热带气旋的路径。

钱丹同意,了解这种大规模种植可能产生的影响非常重要,并指出,更好地了解导致撒哈拉沙漠过去发生变化的原因是模拟其未来的关键。他说,绿色长城的影响可能是广泛的,这也是有道理的:“气候系统充满了相互作用。”

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