東南亞的熱帶雨林砍伐對我們有影響嗎？_風聞

編者按：南海，浩淼遼闊，島礁星羅，資源豐富，美麗而富饒。為更好地瞭解南海、認知南海，中科院之聲與中國科學院南海海洋研究所聯合開設“美麗南海 ”專欄，解讀南海“季風”與日常生活的關係，揭密南海“岩石圈”資源形成的萬年印記，打開南海“生物多樣性”相互作用的神奇之門，在知識的海洋快樂遨遊。

過度砍伐導致的熱帶雨林損毀，不但破壞生物獨一無二的棲息環境，致使許多物種滅絕，同時也能通過增加二氧化碳排放，造成全球變暖加劇。因此，熱帶雨林砍伐問題日漸成為人們關注的熱點。在過去幾十年間，受當地人口增長和經濟發展壓力的影響，許多地區出現大面積的熱帶雨林損毀。其中，位於東南亞的海洋性大陸（Maritime Continent），是形勢最為嚴峻的地區之一。

海洋性大陸因其存在廣泛的海洋與陸地間相互作用而得名，特指由南海東面和南面的一系列大大小小島嶼及周邊海域組成的羣島區域，包含了菲律賓、馬來西亞、印度尼西亞和巴布亞新幾內亞等國家。這裏分佈着地球上面積第三大的熱帶雨林，但同時也是全球熱帶雨林過度砍伐最為嚴重的地區之一。聯合國糧食及農業組織的《2020年全球森林資源評估》顯示，在1990–2020年間，印度尼西亞的熱帶雨林年平均砍伐量位居全球第二，僅次於巴西。

海洋性大陸的熱帶雨林砍伐能造成怎樣的氣候效應？對我們的日常生活有影響嗎？我們來了解一下。

圖1. 海洋性大陸（綠色範圍）

局地地表温度的變化

經驗常識告訴我們，炎炎夏日，樹蔭底下可以提供陣陣涼意。與經驗常識一致，熱帶雨林砍伐通常會造成地表升温。熱帶雨林中的樹木往往高達幾十米，並且具有很高的蒸騰效率，因此，熱帶雨林砍伐將會直接導致植被蒸騰效率降低以及地表粗糙度長度減小。蒸騰效率的降低可以減少由地表向大氣輸送的潛熱，引起地表温度升高；而粗糙度長度的減小會造成大氣邊界層變淺，減少地表的熱量通過垂直湍流輸送到大氣中層，使熱量滯留在近地面附近，同樣引起地表升温。熱帶雨林砍伐所引起的地表升温主要出現在白天，夜間的温度變化一般不明顯。熱帶雨林砍伐所致的白天温度升高往往超過2℃，是除全球變暖之外，另一個引起熱帶地區户外安全作業時間縮減的重要因素。

局地降水的變化

通常情況下，樹木的蒸騰效率要高於草地或者裸地，熱帶雨林砍伐必然引起由地表向大氣輸送的水汽減少，不利於局地降水的形成。那麼，這是否意味着降水在熱帶雨林砍伐後一定出現減少呢？答案是否定的。

大量針對亞馬遜地區的研究表明，局地降水的變化受熱帶雨林砍伐程度的影響。一般來説，對於整片大陸的熱帶雨林砍伐，蒸騰效率的降低起決定性作用，局地降水會出現減少；而對於細微尺度（如小斑塊）的熱帶雨林砍伐，暖空氣在砍伐區的抬升，引起雨林區和砍伐區之間出現微風和水汽平流，熱帶雨林邊緣地帶的降水有可能增多。

圖2. 雨林邊緣區的微風和降水變化（圖片引自Lawrence and Vandecar, 2015）

但亞馬遜地區的降水變化規律，並不完全適用於海洋性大陸。海洋性大陸地區海陸相間，使得降水的變化規律具有很大的不同。最新的研究表明，在海洋性大陸的熱帶雨林完全被砍伐的情形下，局地降水出現的是增多變化。熱帶雨林砍伐造成的地表升温引起暖空氣抬升，近表面風由海洋向島嶼輻合，帶來充足的水汽，引起局地降水增多。海洋高蒸發和高潮濕的環境，能抵消地表蒸騰效率降低造成的乾旱效應，這是海洋性大陸的獨特之處。

熱帶和熱帶外遙相關效應

在熱帶印度洋與西太平洋存在海表面温度常年高於28℃的廣闊水體，被稱為印-太暖池（Indo-Pacific Warm Pool）。印-太暖池的海洋-大氣相互作用非常活躍，這裏的大氣對流活動變化通常能影響熱帶，甚至中緯度和高緯度地區的氣候。海洋性大陸被印-太暖池所包圍，因此，熱帶雨林砍伐所造成影響不僅限於當地，也會在熱帶和熱帶外引起遙相關效應。比如，它能引起熱帶印度洋和中太平洋的降水減少，造成亞洲高緯度地區氣温降低以及南極出現類似波動的氣温變化。然而，對于海洋性大陸熱帶雨林砍伐的遙相關效應，目前的認識還十分有限，有待更廣泛及深入的探究。

圖3. 印-太暖池範圍

近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室（LTO）王鑫研究員團隊在海洋性大陸熱帶雨林砍伐遙相關效應方面的研究取得新進展。研究人員結合觀測以及數值模擬試驗，揭示了海洋性大陸的熱帶雨林砍伐對我國南方地區冬末春初的降水減少趨勢具有強化作用。該成果以 Strengthening effect of Maritime Continent deforestation on the precipitation decline over southern China during late winter and early spring 為標題，發表於 Climate Dynamics 上。

圖4. 海洋性大陸森林砍伐影響我國南方降水示意圖。樹樁表示森林砍伐，淺藍（紅）箭頭表示異常上升（下沉）運動，深綠色箭頭表示異常水汽輸送，藍色虛線表示異常局地經圈大氣環流。

他們的結果顯示，1979–2019年間，我國南方地區冬末春初降水的長期減少趨勢受到同期海洋性大陸熱帶雨林砍伐的影響。由于海洋性大陸的獨特海陸分佈，當地的熱帶雨林砍伐導致局地對流加強，從而引起局地經圈大氣環流異常北移，使得異常下沉出現於20°–30°N（我國南方地區所在緯度範圍）。該環流變化引起20°N附近出現異常的西南向水汽輸送，減少水汽在我國南方地區的輻合。受局地水汽輻散和下沉運動的影響，我國南方地區的降水出現減少。基於公共地球系統模式（Community Earth System Model，CESM）的理想性試驗也證實了海洋性大陸熱帶雨林砍伐通過改變局地經圈大氣環流而造成我國南方降水減少的物理機制。該研究進一步揭示了海洋性大陸熱帶雨林砍伐的遙相關效應，有助於提高對熱帶地區人類活動與熱帶外氣候相聯繫的認識。

參考文獻：

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.

來源：中國科學院大學