美國玉米帶降雨影響因素

空氣濕度在影響美國玉米帶降雨方面比土壤濕度更為重要。賓夕法尼亞州立大學研究人員的新研究好奇「土壤水分在不同的大氣條件下(例如乾燥或潮濕)對玉米帶的對流降水的影響。」康納查普曼於 2020 年畢業並獲得地理學碩士學位也是該研究的主要作者,他說:「我已經對大平原地區進行了這種性質的大量研究,但鄰近的玉米帶也就是具有不同的氣候類型所受到的關注要少得很多。」

玉米帶農業靠降雨維生

根據全球氣候觀測系統,土壤濕度被認為是一項重要的氣候變因,因為它決定了地球表面附近空氣的蒸發和冷卻量。康納查普曼說:「隨著土壤水分減少,無論是在乾旱期間還是由於氣候的變化,蒸發量的多寡都會加劇氣候變暖的現象,這項研究非常重要,因為玉米帶農業主要靠降雨維生,而不是灌溉。」

E. Willard 和 Ruby S. Miller 地理學教授 Andrew Carleton 認為:「玉米帶更容易受到逐年氣候變化的影響,例如乾旱和潮濕期,以及氣候變化的影響,這種變異性可能會導致更多的極端事件發生。」Carleton 說:「對於玉米種植帶而言,持續變暖可能會使作物類型向北轉移,導致生長季節更長,這絕對會增加未來氣候和市場經濟的不確定性。」「這項研究整合了一系列跨越多個尺度的數據資料,特別是土壤濕度數據、垂直風速廓線以及對壓力和高度等變量的大氣綜合分析。」

地表高濕度為主因

在這項研究中,康納查普曼分析了連續九年的土壤濕度、近地表濕度和風速的生長季節數據,他還建立了三個早、中、晚的數據組,以利於觀察多變化的結果是如何運作,因為隨著玉米帶生長季節的替換,土地覆蓋從裸露作物變為短作物再到高大的作物。

康納查普曼說:「我們研究中最具挑戰性的地方是玉米帶可用的長期土壤數據量非常少。」「與大平原地區相比,玉米帶沒有那麼多可用的土壤數據,只有數量有限的土壤數據符合我們的研究標準。」不過作者還是對他的研究結果感到非常驚訝,這進一步說明了具有不同土地覆蓋的相鄰地區是如何經歷不同的氣候條件。

研究還發現在農田裸露的早期,土壤乾燥、濕度高、強風潮濕的情況下更容易發生對流降水。」 「儘管土壤濕度和風在整個生長季節有所不同,但近地表高濕度始終對對流降雨非常重要。」

圖片來源: Andrew carleton

資料來源: Angela M. Rogers(2021,OCT 25).Study explores how climate change may affect rain in U.S. Corn Belt. Phys

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