非洲的「綠色長城」可能產生深遠的氣候影響
模擬顯示,薩赫勒地區的大量植被可能加劇西非季風
撒哈拉沙漠的南緣與稱為薩赫勒的半乾旱地區接壤(如圖所示的馬利)。 「綠色長城」計畫旨在透過在薩赫勒地區種植大量樹木來阻止沙漠化。 新的研究表明,這些樹木也可能對該地區的氣候產生巨大影響。
提摩西艾倫/史東/蓋蒂圖片社Plus
非洲的「綠色長城」倡議是一條8000公里長的樹木線,旨在阻止撒哈拉沙漠向南擴張。 對該地區過去和未來的新氣候模擬表明,這種綠化可能對北非的氣候產生深遠的影響,甚至超越。
該計畫的目標是到 2030 年在薩赫勒地區種植 1 億公頃樹木,薩赫勒地區是沙漠南緣的半乾旱地區。 根據12 月14 日美國地球物理聯盟秋季會議期間公佈的模擬結果,完成的林木線可能會使薩赫勒地區的降雨量增加一倍,並且還會降低整個北非大部分地區和地中海地區的夏季平均氣溫。 但是,研究發現,沙漠最熱地區的氣溫會變得更高。
先前的研究表明,「綠色撒哈拉」與西非季風強度和位置的變化有關。 在寒冷的月份,這個主要的風系統將炎熱、乾燥的空氣向西南吹過北非,並在炎熱的月份向東北帶來稍微濕潤的天氣。
季風強度及其向北或向南範圍的變化導致綠色撒哈拉例如,持續約 11,000 至 5,000 年前的時期(序號:2017 年 1 月 18 日)。 過去撒哈拉沙漠更加綠色的最有力的早期證據出現在 20 世紀 30 年代,當時匈牙利探險家拉斯洛·阿爾馬西(László Almásy)就是 1996 年電影主角的原型英國病人— 在利比亞沙漠中發現了描繪人們游泳的新石器時代洞穴和岩石藝術。
西非季風過去的變化與地球軌道的周期性變化有關,這改變了進入的太陽輻射使該地區升溫的程度。 但運行新模擬的魁北克大學氣候動力學家弗朗西斯科·保薩塔 (Francesco Pausata) 表示,軌道周期並不能說明一切。 他說,科學家現在認識到,植物覆蓋和整體塵埃的變化會大大加劇季風變化。
更多的植被“有助於創造當地的濕氣池”,更多的水從土壤循環到大氣,濕度增加,降雨量增加未參與這項工作的多倫多大學古氣候學家 Deepak Chandan 說。 錢丹說,與令人眼花撩亂的沙漠沙相比,植物還會使地表變得更暗,使地面吸收更多的熱量。 更重要的是,植被減少了大氣中的灰塵含量。 灰塵顆粒可以將陽光反射回太空,因此灰塵越少意味著更多的太陽輻射可以到達陸地。 將其全部加起來,然後這些影響導致陸地上的熱和濕度增加相對於海洋,造成較大的大氣壓力差異。 這意味著更強、更猛烈的季風將會吹來。
非洲綠色長城的想法誕生於 20 世紀 70 年代和 80 年代,當時,由於氣候和土地利用的變化,曾經肥沃的薩赫勒地區開始變得貧瘠和乾燥。 種植植被保護牆以阻止沙漠擴大是一項長期計劃。 1920 世紀 30 年代,富蘭克林羅斯福總統動員美國林務局和工程進步管理局在從大平原到德克薩斯州種植樹木牆,以減緩沙塵暴的生長。 自 20 世紀 70 年代以來,中國開展了自己的大規模沙漠植被項目- 也被稱為綠色長城 - 試圖阻止戈壁沙漠沙丘向南進軍(序號:7/9/21)。
在非洲聯盟的領導下,非洲綠化長城工程該計畫於 2007 年啟動,目前已完成約 15%。 支持者希望,從塞內加爾延伸到吉布地的完整林木線不僅能阻止沙漠向南擴張,還能改善該地區的糧食安全和數百萬個就業機會。
保薩塔說,完成的綠化最終可能會對當地、區域和全球氣候產生什麼影響,卻鮮有研究──但也有必要進行研究。 他說,該倡議本質上是一個地球工程項目,當人們想要進行任何類型的地球工程時,他們應該研究這些可能的影響。
為了研究這些可能的影響,保薩塔創建了未來全球暖化的高解析度電腦模擬,無論是否有薩赫勒地區的模擬植物牆。 在全球暖化的背景下,綠色長城將使薩赫爾大部分地區的夏季平均氣溫降低攝氏1.5度。
但薩赫勒地區最熱的地區會變得更熱,平均氣溫將上升 1.5 攝氏度。
保薩塔說,這些結果是初步的,會議上提供的數據僅適用於高排放未來暖化情景稱為 RCP8.5,最終可能與現實不符(序號:1/7/20)。 對中等和較低排放場景的模擬正在進行中。
模擬表明,綠化撒哈拉沙漠的影響可能遠遠超出該地區。 更強的西非季風可能會使更大的大氣環流模式向西移動,影響厄爾尼諾南方濤動等其他氣候模式,並改變熱帶氣旋的路徑。
錢丹同意,了解這種大規模種植可能產生的影響非常重要,並指出,更好地了解導致撒哈拉沙漠過去變化的原因是模擬其未來的關鍵。 他說,綠色長城的影響可能是廣泛的,這也是有道理的:“氣候系統充滿了相互作用。”