覆盖作物可能会提高北美的冬季温度

根据美国国家大气研究中心科学家的一项新研究，冬季种植在田地里的作物可能会提高北美和加拿大南部的温度。这是作物种植者在生长季节之间使用的一种土地管理策略。它创造了一个比白雪覆盖的田野更暗的表面，从太阳那里吸收了更多的热量，并产生了局部变暖效应。

覆盖作物具有许多生态效益，如减少侵蚀和提高土壤生产力，但迄今为止，研究人员尚未研究覆盖作物可能影响冬季温度的方式。

NCAR植物生态学家、这篇论文的第一作者丹妮卡隆巴尔多齐说：“大多数人会考虑覆盖作物对当地的好处，但它们可能会提高冬季温度，这意味着它们可能会导致区域气候变化。”

突出在雪上的植被会降低表面的反射率或反照率。农作物和树叶吸收热量并温暖周围的大气，而不是将太阳热量反射回太空的明亮的雪。

这项发表在《地球物理研究》杂志上的新研究表明，覆盖在作物上的高大绿叶可以使生长区域的表面温度高达3摄氏度(接近5.5华氏度)。

“黑暗覆盖的庄稼会吸收太阳的热量，然后温暖大气。甚至一些被雪覆盖的作物也会降低反射率，足以影响冬季温度，”Lombardozzi说。

这项研究还表明，冬季变暖在冬季降雪变化的地区尤为明显，比如美国中西部。预计未来几十年，气候变化将使北美冬季变暖。这项研究的结果表明，覆盖作物可以扩大这些影响。

这项研究由美国能源部和美国农业部国家食品和农业研究所资助。研究团队包括来自新罕布什尔大学和康奈尔大学的科学家。

树叶在雪地上

研究人员使用基于NCAR社区地球系统模型(CESM)的高级模拟来理解覆盖作物、地表和大气之间的相互作用。

“我们想看看覆盖作物的特点：它们是高还是矮，它们是多叶还是少叶？”该研究的合著者、NCAR高级科学家戈登博南说。

为了表现这一系列的作物，科学家们进行了一系列的模拟。在第一个模拟中，有高大的植物，50厘米(20英寸)高，很少叶子。第二种作物类型也很高，但非常多叶，第三种作物类型很矮，高10厘米(4英寸)，叶子绿色。对于三种作物方案中的每一种，在降雪的重压下可能完全减少的作物百分比设定为20%。

模拟显示，在冬季(12月至2月)，在美国中部和北部以及加拿大南部的种植区，高大的绿叶覆盖作物，使地球表面温度升高3摄氏度(接近5.5华氏度)。

这项研究还揭示了绿叶越来越少的作物的变暖模式。然而，这种变化不如高大的绿叶作物重要，影响发生在美国中西部和加拿大西部较小的地区。

Lombardozzi说：“一般来说，身高往往比叶片的弱点更重要，但它们在一起有很强的影响力。“这项研究的结果表明，农民可以通过种植绿叶越来越短的作物，获得冬季覆盖作物的所有好处，减少对气候的影响。”

科学家说，需要更多的研究来了解北美冬季覆盖作物的成本和收益。下一步将研究这些作物的整体影响，并模拟如何使用覆盖作物作为土地管理实践的更现实的表达。

“我们必须了解我们的土地管理实践如何影响气候，”Lombardozzi说。“如果我们想覆盖作物能带来的所有好处，比如碳储存和侵蚀控制，我们还需要关于覆盖作物的信息，以最大限度地减少区域变暖的影响。”

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