东南亚的热带雨林砍伐对我们有影响吗？_风闻

编者按：南海，浩淼辽阔，岛礁星罗，资源丰富，美丽而富饶。为更好地了解南海、认知南海，中科院之声与中国科学院南海海洋研究所联合开设“美丽南海 ”专栏，解读南海“季风”与日常生活的关系，揭密南海“岩石圈”资源形成的万年印记，打开南海“生物多样性”相互作用的神奇之门，在知识的海洋快乐遨游。

过度砍伐导致的热带雨林损毁，不但破坏生物独一无二的栖息环境，致使许多物种灭绝，同时也能通过增加二氧化碳排放，造成全球变暖加剧。因此，热带雨林砍伐问题日渐成为人们关注的热点。在过去几十年间，受当地人口增长和经济发展压力的影响，许多地区出现大面积的热带雨林损毁。其中，位于东南亚的海洋性大陆（Maritime Continent），是形势最为严峻的地区之一。

海洋性大陆因其存在广泛的海洋与陆地间相互作用而得名，特指由南海东面和南面的一系列大大小小岛屿及周边海域组成的群岛区域，包含了菲律宾、马来西亚、印度尼西亚和巴布亚新几内亚等国家。这里分布着地球上面积第三大的热带雨林，但同时也是全球热带雨林过度砍伐最为严重的地区之一。联合国粮食及农业组织的《2020年全球森林资源评估》显示，在1990–2020年间，印度尼西亚的热带雨林年平均砍伐量位居全球第二，仅次于巴西。

海洋性大陆的热带雨林砍伐能造成怎样的气候效应？对我们的日常生活有影响吗？我们来了解一下。

图1. 海洋性大陆（绿色范围）

局地地表温度的变化

经验常识告诉我们，炎炎夏日，树荫底下可以提供阵阵凉意。与经验常识一致，热带雨林砍伐通常会造成地表升温。热带雨林中的树木往往高达几十米，并且具有很高的蒸腾效率，因此，热带雨林砍伐将会直接导致植被蒸腾效率降低以及地表粗糙度长度减小。蒸腾效率的降低可以减少由地表向大气输送的潜热，引起地表温度升高；而粗糙度长度的减小会造成大气边界层变浅，减少地表的热量通过垂直湍流输送到大气中层，使热量滞留在近地面附近，同样引起地表升温。热带雨林砍伐所引起的地表升温主要出现在白天，夜间的温度变化一般不明显。热带雨林砍伐所致的白天温度升高往往超过2℃，是除全球变暖之外，另一个引起热带地区户外安全作业时间缩减的重要因素。

局地降水的变化

通常情况下，树木的蒸腾效率要高于草地或者裸地，热带雨林砍伐必然引起由地表向大气输送的水汽减少，不利于局地降水的形成。那么，这是否意味着降水在热带雨林砍伐后一定出现减少呢？答案是否定的。

大量针对亚马逊地区的研究表明，局地降水的变化受热带雨林砍伐程度的影响。一般来说，对于整片大陆的热带雨林砍伐，蒸腾效率的降低起决定性作用，局地降水会出现减少；而对于细微尺度（如小斑块）的热带雨林砍伐，暖空气在砍伐区的抬升，引起雨林区和砍伐区之间出现微风和水汽平流，热带雨林边缘地带的降水有可能增多。

图2. 雨林边缘区的微风和降水变化（图片引自Lawrence and Vandecar, 2015）

但亚马逊地区的降水变化规律，并不完全适用于海洋性大陆。海洋性大陆地区海陆相间，使得降水的变化规律具有很大的不同。最新的研究表明，在海洋性大陆的热带雨林完全被砍伐的情形下，局地降水出现的是增多变化。热带雨林砍伐造成的地表升温引起暖空气抬升，近表面风由海洋向岛屿辐合，带来充足的水汽，引起局地降水增多。海洋高蒸发和高潮湿的环境，能抵消地表蒸腾效率降低造成的干旱效应，这是海洋性大陆的独特之处。

热带和热带外遥相关效应

在热带印度洋与西太平洋存在海表面温度常年高于28℃的广阔水体，被称为印-太暖池（Indo-Pacific Warm Pool）。印-太暖池的海洋-大气相互作用非常活跃，这里的大气对流活动变化通常能影响热带，甚至中纬度和高纬度地区的气候。海洋性大陆被印-太暖池所包围，因此，热带雨林砍伐所造成影响不仅限于当地，也会在热带和热带外引起遥相关效应。比如，它能引起热带印度洋和中太平洋的降水减少，造成亚洲高纬度地区气温降低以及南极出现类似波动的气温变化。然而，对于海洋性大陆热带雨林砍伐的遥相关效应，目前的认识还十分有限，有待更广泛及深入的探究。

图3. 印-太暖池范围

近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室（LTO）王鑫研究员团队在海洋性大陆热带雨林砍伐遥相关效应方面的研究取得新进展。研究人员结合观测以及数值模拟试验，揭示了海洋性大陆的热带雨林砍伐对我国南方地区冬末春初的降水减少趋势具有强化作用。该成果以 Strengthening effect of Maritime Continent deforestation on the precipitation decline over southern China during late winter and early spring 为标题，发表于 Climate Dynamics 上。

图4. 海洋性大陆森林砍伐影响我国南方降水示意图。树桩表示森林砍伐，浅蓝（红）箭头表示异常上升（下沉）运动，深绿色箭头表示异常水汽输送，蓝色虚线表示异常局地经圈大气环流。

他们的结果显示，1979–2019年间，我国南方地区冬末春初降水的长期减少趋势受到同期海洋性大陆热带雨林砍伐的影响。由于海洋性大陆的独特海陆分布，当地的热带雨林砍伐导致局地对流加强，从而引起局地经圈大气环流异常北移，使得异常下沉出现于20°–30°N（我国南方地区所在纬度范围）。该环流变化引起20°N附近出现异常的西南向水汽输送，减少水汽在我国南方地区的辐合。受局地水汽辐散和下沉运动的影响，我国南方地区的降水出现减少。基于公共地球系统模式（Community Earth System Model，CESM）的理想性试验也证实了海洋性大陆热带雨林砍伐通过改变局地经圈大气环流而造成我国南方降水减少的物理机制。该研究进一步揭示了海洋性大陆热带雨林砍伐的遥相关效应，有助于提高对热带地区人类活动与热带外气候相联系的认识。

参考文献：

1. Alkama, R., and A. Cescatti, 2016: Biophysical climate impacts of recent changes in global forest cover. Science, 351, 600–604.

2. Davin, E. L., and N. de Noblet-Ducoudre, 2010: Climatic Impact of Global-Scale Deforestation: Radiative versus Nonradiative Processes. J. Clim., 23, 97–112.

3. Parsons, L. A., and Coauthors, 2021: Tropical deforestation accelerates local warming and loss of safe outdoor working hours. One Earth, 4, 1730–1740.

4. Lawrence, D., and K. Vandecar, 2015: Effects of tropical deforestation on climate and agriculture. Nat. Clim. Chang., 5, 27–36.

5. Chen, C. C., and Coauthors, 2019: Thermodynamic and Dynamic Responses to Deforestation in the Maritime Continent: A Modeling Study. J. Clim., 32, 3505-3527.

6. Schneck, R., and V. Mosbrugger, 2011: Simulated climate effects of Southeast Asian deforestation: Regional processes and teleconnection mechanisms, J. Geophys. Res., 116, D11116, doi:10.1029/2010JD015450

7. Wei, S., X. Wang & Q. Xie, 2022: Strengthening effect of Maritime Continent deforestation on the precipitation decline over southern China during late winter and early spring. Clim. Dyn. https://doi.org/10.1007/s00382-022-06362-6.

来源：中国科学院大学