东北亚植被因其具有放大或者抑制区域气候变化的巨大潜力从而备受关注。植被年际变率能够反映陆地生态系统的稳定性。植被年际变率增大表明植被生长不稳定,更容易受到气候变化的影响,而年际变率降低则表明植被生长变得更稳定并且更不容易受到外界干扰。然而目前对东北亚春季(4–5月)植被年际变率的变化认识不足。周波涛教授和陈海山教授团队利用叶面积指数(LAI)等植被数据,探究了东北亚春季植被年际变率的年代际变化特征及其形成机制,相关成果发表于Journal of Geophysical Research: Atmosphere。
研究表明,东北亚春季植被的年际变率在2000年初之后显著增强(图1)。进一步分析发现,东北亚春季植被变率增强与4月局地地表气温年际变率的增强有关。东北亚4月地表气温变率增强有利于4月植被变率增强,由于植被的记忆性,植被变率的增强现象一直持续到5月。此外,3月北大西洋涛动(NAO)的年际变率在2000年初之后增大。在高变率时段,NAO正位相通过显著影响海表净热通量从而导致了北大西洋“负-正-负”三极型海温异常。该北大西洋三极型海温异常可以持续到4月,通过激发从北大西洋向下游传播的波列进而导致东北亚地区出现位势高度正异常。这一过程导致东北亚地区地表气温显著升高,从而对LAI产生显著影响,有利于LAI变率增大。而当3月NAO变率较小时,其对北大西洋海表净热通量的影响相对较小,因此3月不存在明显的北大西洋三极型海温异常,无法对东北亚温度和LAI产生显著影响,不利于LAI变率增大。
图1 (a)1986-2016年4月东北亚区域平均LAI的归一化时间序列。(b)4月东北亚区域平均LAI的9年滑动标准差。(c)2002-2016年与1986-2001年4月LAI标准差差异的空间分布。(d-f)与(a-c)相同,但为5月。
论文信息:
Xin, N., Zhou, B*., Chen, H., Sun, S., & Yu, M. (2024). NAO Signal in the Increased Interannual Variability of Spring Vegetation in Northeast Asia After the Early 2000s. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 129(23), e2024JD041324. https://doi.org/10.1029/2024JD041324