亚马逊树木自造降水

来源：中国科学院

亚马逊上空的云层 图片来源：Antisana/Alamy Stock Photo

　　亚马逊热带雨林是各种奇怪天气的“家”。其中一个特点是在季风将来自海洋的湿润空气带来前两三个月，降雨便开始了。如今，研究人员表示，他们终于弄清楚了这种早期的降水来自何处：树木本身。

　　此前研究证实，亚马逊上空的大气层中存在水分的早期累积，但科学家并不确定原因何在。“你能看到的全部是水蒸气，但你不知道它来自哪里。”美国加州大学旧金山分校气候科学家Rong Fu表示。卫星数据表明，水分的增加同雨林“变绿”，或者说新鲜叶子的增加相契合。这使得研究人员怀疑，水分可能是光合作用期间释放的水蒸气。在被称为蒸腾作用的过程中，植物从叶子下面的小气孔释放水蒸气。

　　Fu认为，很有可能植物释放足够多的水分，从而在亚马逊上空形成低空云层。不过，她需要明确地将水分的增加同热带雨林联系起来。

　　为此，Fu和同事利用美国宇航局专门用于研究地球大气化学的“先兆”卫星观察了亚马逊上空的水蒸气。从海洋蒸发的水分往往比植物释放到大气层中的水蒸气更轻。这是因为蒸发期间，含有氘的水分子会留在海洋中。相比之下，在蒸腾作用的过程中，植物从土壤中吸收水分并在不改变同位素组成的情况下将其释放到空气中。

　　“先兆”卫星发现，热带雨林上空早期水分的积聚含有很高的氘。“氘的含量是如此之高，以至于无法用来自海洋的水蒸气解释它。”Fu介绍说。更重要的是，氘的含量在亚马逊旱季快结束时最高，也就是光合作用最强时的“变绿”阶段。

　　由树木诱导的积雨云可能对天气产生其他多米诺效应。随着这些云层释放降水，它们令大气层变暖，导致空气抬升并且触发循环。Fu和同事认为，这种循环足够强大，以至于触发了风场模式的转变，从而带来更多来自海洋的水分。他们在日前出版的美国《国家科学院院刊》上报告了这一成果。