1.2: Зміна землекористування та регулювання клімату
- Page ID
- 3448
Джерелом енергії, яке в кінцевому підсумку рухає земний клімат, є сонце. Кількість сонячної радіації, поглиненої землею, залежить в першу чергу від характеристик поверхні. Хоча зв'язок між поглинанням сонця, термодинамікою та, зрештою, кліматом дуже складний, нові дослідження показують, що рослинний покрив та сезонні зміни рослинного покриву впливають на клімат як у глобальному, так і в місцевому масштабах. Нові покоління моделей атмосферної циркуляції все частіше можуть включати більш складні дані, пов'язані з цими параметрами (Sellers et al. 1997). Окрім регулювання складу атмосфери, масштаби та поширення різних видів рослинності по всій земній кулі змінюють клімат трьома основними способами:
- впливають на відбивну здатність сонячного світла (радіаційний баланс);
- регулювання виділення водяної пари (випаровування); і
- зміна структури вітру і втрати вологи (шорсткість поверхні).
Кількість сонячного випромінювання, відбитого поверхнею, відома як її альбедо; поверхні з низьким альбедо відображають невелику кількість сонячного світла, ті з високим альбедо відображають велику кількість. Різні типи рослинності мають різні альбедо; ліси, як правило, мають низьке альбедо, тоді як пустелі мають високе альбедо. Листяні ліси є хорошим прикладом сезонної залежності між рослинністю і радіаційним балансом. Влітку листя в листяних лісах поглинають сонячну радіацію за допомогою фотосинтезу; взимку, після опадання їх листя, листяні ліси, як правило, відображають більше радіації. Ці сезонні зміни рослинності змінюють клімат комплексно, змінюючи темпи випаровування та альбедо (МГЕЗК 2001).
Рослинність поглинає воду з ґрунту і випускає її назад в атмосферу через випаровування, що є основним шляхом, по якому вода рухається з ґрунту в атмосферу. Таке виділення води з рослинності охолоджує температуру повітря. У регіоні Амазонки рослинність та клімат тісно пов'язані; випаровування рослин, як вважають, сприяє приблизно п'ятдесят відсотків річних опадів (Salati 1987). Вирубка лісів у цьому регіоні призводить до складного механізму зворотного зв'язку, зменшуючи темпи випаровування, що призводить до зменшення кількості опадів та підвищення вразливості до пожежі (Laurance and Williamson 2001).
Вирубка лісів також впливає на клімат хмарних лісів в горах Коста-Ріки. Хмарний ліс Монтеверде містить багату різноманітність організмів, багато з яких більше ніде в світі не зустрічаються. Однак вирубка лісів в низинних землах, навіть регіонах понад 50 кілометрів шляху, змінює місцевий клімат, залишаючи «хмарний» ліс безхмарним (Lawton et al. 2001). Коли вітри проходять над вирубаними лісами низовинами, хмари піднімаються вище, часто над вершинами гір, зменшуючи здатність до утворення хмарних лісів. Видалення хмар з хмарного лісу висушує ліс, тому він більше не може підтримувати ту саму рослинність або забезпечити відповідне середовище проживання для багатьох видів, спочатку знайдених там. Подібні закономірності можуть зустрічатися і в інших, менш вивчених гірських хмарних лісах по всьому світу.
Різні типи рослинності та рельєфи мають різну шорсткість поверхні, яка змінює потік вітрів у нижній атмосфері і, в свою чергу, впливає на клімат. Нижня шорсткість поверхні також має тенденцію до зменшення вологості поверхні та збільшення випаровування. Фермери застосовують ці знання, коли вони садять дерева для створення вітрозахисних покривів (Johnson et al. 2003). Вітроутворення зменшують швидкість вітру та змінюють мікроклімат, збільшують шорсткість поверхні, зменшують ерозію ґрунту та змінюють температуру та вологість. Для багатьох польових культур вітроутворення підвищують врожайність і ефективність виробництва. Вони також мінімізують навантаження на худобу від холодних вітрів.
Глосарій
- альбедо
- кількість сонячної радіації, відбитої поверхнею
- випаровування
- це процес, за допомогою якого вода поглинається з грунту рослинністю, а потім вивільняється назад в атмосферу
- шорсткість поверхні
- середній вертикальний рельєф і дрібномасштабні нерівності поверхні