科技日報訊 （記者陳曦 通訊員趙暉）記者7月28日從天津大學(xué)獲悉，該校教授朱佳雷、傅平青聯(lián)合清華大學(xué)教授張強(qiáng)等，采用包含自主研發(fā)模塊的地球系統(tǒng)模型，首次在全球范圍內(nèi)系統(tǒng)分析了工業(yè)革命以來農(nóng)田擴(kuò)張對二次有機(jī)氣溶膠（SOA）及其氣候效應(yīng)的影響。該研究揭示了人類農(nóng)業(yè)活動如何通過改變土地覆蓋，影響大氣成分和氣候變化。研究成果近日發(fā)表在國際地學(xué)頂級期刊《自然·地球科學(xué)》上。

據(jù)介紹，工業(yè)革命以來，為滿足糧食需求，全球森林和草地大規(guī)模轉(zhuǎn)為農(nóng)田。傳統(tǒng)研究主要關(guān)注這種轉(zhuǎn)變對碳儲存、反照率和水循環(huán)的影響。然而，植被釋放的揮發(fā)性有機(jī)物是形成SOA的重要前體。而SOA可通過直接影響太陽輻射和改變云特性，對氣候系統(tǒng)產(chǎn)生重要冷卻作用。這種“降溫屏障”因森林減少而受損的程度及其對氣候的影響，此前長期被忽視。

此次科研團(tuán)隊利用地球系統(tǒng)模擬研究發(fā)現(xiàn)，耕地擴(kuò)張顯著改變了全球植被類型分布，導(dǎo)致SOA關(guān)鍵前體物排放減少約10%，全球SOA總量同步下降10%，進(jìn)而顯著削弱其輻射降溫能力。

耕地擴(kuò)張使SOA凈降溫作用減少11%。在未來氣候變暖與空氣污染減輕的情景下，相同耕地擴(kuò)張的增溫效應(yīng)將比當(dāng)前增強(qiáng)約50%。

該研究首次系統(tǒng)揭示了，耕地擴(kuò)張通過削弱“降溫屏障”加劇全球變暖的新機(jī)制。傅平青說：“這項研究警示我們，在制定糧食安全與氣候政策時，必須同時考慮土地利用變化對‘碳賬本’和‘氣溶膠降溫賬’的雙重影響。”

研究建議，保護(hù)和恢復(fù)森林生態(tài)系統(tǒng)不僅能固碳，還能維持重要的SOA自然降溫功能，這一“非碳”效益在未來氣候變暖背景下將愈發(fā)珍貴。該成果為國家制定碳中和戰(zhàn)略和土地科學(xué)管理的協(xié)同政策提供了重要科學(xué)依據(jù)，也為全球氣候變化的預(yù)測和應(yīng)對提供了新思路。