(■ 侯美亭 編譯)
比利時(shí)根特大學(xué)的Claessen等通過采用譜Granger因果關(guān)系框架(該框架允許識(shí)別潛在的相互依賴變量),在多個(gè)時(shí)間尺度上探索了氣候-植被相互作用的雙向性?;谌蚝投鄠€(gè)年代際遙感葉面積指數(shù)(LAI)記錄和大氣觀測(cè)資料表明,氣候?qū)χ脖蛔儺惖目刂齐S時(shí)間尺度的延長而增強(qiáng),年際尺度高于多月尺度。在全球范圍內(nèi),降水是植被最主要的驅(qū)動(dòng)力,尤其是在(半)干旱地區(qū)。能量驅(qū)動(dòng)的緯度帶LAI的季節(jié)變化主要受輻射控制,而氣溫在年際尺度上控制著高緯度地區(qū)植被的生長和衰變。這些觀測(cè)結(jié)果被用作評(píng)估第五階段耦合模式相互比較項(xiàng)目(CMIP5)中四個(gè)ESM模擬的基準(zhǔn)。
分析表明,在LAI動(dòng)態(tài)上,ESMs有過度反映氣候控制的趨勢(shì),特別是在年際尺度上,對(duì)干旱和半干旱地區(qū)降水的作用存在高估。類似地,CMIP5模式高估了氣溫對(duì)季節(jié)性植被變化的控制,特別是在森林地區(qū)??偟膩碚f,無論是在觀測(cè)還是在模式中,氣候?qū)AI的影響都比LAI對(duì)氣候的反饋強(qiáng);換言之,局部氣候變化對(duì)LAI時(shí)間動(dòng)態(tài)的影響比LAI反饋更大。然而,需要注意的是,雖然植被直接對(duì)局地氣候條件做出反應(yīng),但本研究中的空間配置特征不允許識(shí)別遠(yuǎn)程反饋,這可能導(dǎo)致低估植被對(duì)氣候的生物物理影響。盡管如此,由于反照率的變化,CMIP5模式高估了北半球LAI變化對(duì)輻射的影響??偟貋碚f,本研究強(qiáng)調(diào)了將因果統(tǒng)計(jì)與觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合起來對(duì)ESMs中特定交互作用進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試的潛力,而不是對(duì)單個(gè)變量的大小和動(dòng)態(tài)進(jìn)行更為傳統(tǒng)的評(píng)估。
氣候?qū)χ脖坏挠绊懀ㄗ螅┖椭脖粚?duì)氣候的反饋(右)的全球平均