模型预测百年后季节变更

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2016-10-09 11:23 《科学美国人》中文版《环球科学》

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（原标题：模型预测百年后季节变更）

花蕾绽放，树木抽芽，预示着春天的来临，可是要判断秋天何时来到，就没那么容易了。秋天，树叶虽然会变得绚丽多彩，但颜色的改变是渐进的，并且随地理位置不同，变化也千变万化。生态学家连对当下秋天到来的时间进行建模都很困难，更别说预测一个世纪以后的秋天何时开始了。不过，若是能够成功预测一个世纪后秋季何时开始，我们就能通过季节变更的情况来预测未来气候。

人们通常根据温度和昼长这两个变量来预测秋天的到来。不过，澳大利亚麦考瑞大学（Macquarie University）的特雷弗·基南（Trevor Keenan）和哈佛大学的安德鲁·理查森（Andrew Richardson）都认为，这种方法过于简单，因为生态学家据此得出的答案常常很不理想。

因此他们分析了哈佛森林（Harvard Forest in Massachusetts，隶属于哈佛大学的一片面积达12平方千米的森林）和哈伯德布鲁克实验林（美国林业局设立的用于进行生态研究的实验林）近20年来观察树叶所得出的数据，并将之与美国东部13年来有关树叶的卫星数据结合起来，得出了一个新的结论：春天什么时候到，决定着秋天什么时候来。在线发表于《全球变化生物学》（Global Change Biology）杂志上的这篇论文指出，如果某一棵树的春天早出现一天，也就是说这棵树提前一天长出了叶子，那么秋天降临这棵树的时间就会早0.6天，也就是说树叶会提前0.6天改变颜色。“这真是一个意想不到的发现，”波士顿大学的生态学家理查德·普里马克（Richard Primack，没有参与这项研究）说。

基南和理查森不知道，为何春天到来的时间会影响秋天开始的时间。“是什么触发了秋天开始呢？隐藏在背后的原因相当复杂，我们还不是十分了解，”基南说。也许树叶的寿命就那么长，时间一到就会掉落，所以春天来得早，这些树叶的衰老期也会提前到来。也有可能是春天越早到，树就会吸收越多的地下水，从而给后面的生长季供水带来压力，使树叶过早枯死。

春秋之间的这种联系，对人类可不是什么好消息。之前，生态学家根据旧模型作出的预测是，一个世纪后，由于温度会上升7℃，秋天可能会晚两个星期开始。如果真是这样，全球变暖问题就会有所缓和，因为漫长的夏天意味着树木会吸收更多大气中的二氧化碳。但是基南和理查森的模型则显示，地球变暖，春天就会早到，春天早到就会连带着秋天也早到。这种情况下，秋天只会推迟几天到来，那么树木多吸收的二氧化碳也就很有限。虽然新研究并不能回答“秋季何时开始”，但它为未来的研究铺平了道路。“这篇论文将吸引很多人的注意，”普里马克说，“世界各地的人们在读到这篇文章后，会迫不及待地开始重新分析自己以前的数据。”