全球生物圈—氣候相互作用：多時間尺度觀測和模式的因果評估

（■ 侯美亭 編譯）

比利時根特大學的Claessen等通過采用譜Granger因果關系框架（該框架允許識別潛在的相互依賴變量），在多個時間尺度上探索了氣候-植被相互作用的雙向性?；谌蚝投鄠€年代際遙感葉面積指數（LAI）記錄和大氣觀測資料表明，氣候對植被變異的控制隨時間尺度的延長而增強，年際尺度高于多月尺度。在全球范圍內，降水是植被最主要的驅動力，尤其是在（半）干旱地區。能量驅動的緯度帶LAI的季節變化主要受輻射控制，而氣溫在年際尺度上控制著高緯度地區植被的生長和衰變。這些觀測結果被用作評估第五階段耦合模式相互比較項目（CMIP5）中四個ESM模擬的基準。

分析表明，在LAI動態上，ESMs有過度反映氣候控制的趨勢，特別是在年際尺度上，對干旱和半干旱地區降水的作用存在高估。類似地，CMIP5模式高估了氣溫對季節性植被變化的控制，特別是在森林地區?？偟膩碚f，無論是在觀測還是在模式中，氣候對LAI的影響都比LAI對氣候的反饋強；換言之，局部氣候變化對LAI時間動態的影響比LAI反饋更大。然而，需要注意的是，雖然植被直接對局地氣候條件做出反應，但本研究中的空間配置特征不允許識別遠程反饋，這可能導致低估植被對氣候的生物物理影響。盡管如此，由于反照率的變化，CMIP5模式高估了北半球LAI變化對輻射的影響?？偟貋碚f，本研究強調了將因果統計與觀測數據結合起來對ESMs中特定交互作用進行基準測試的潛力，而不是對單個變量的大小和動態進行更為傳統的評估。

氣候對植被的影響（左）和植被對氣候的反饋（右）的全球平均