銀裝素裹的雪下王國

生機勃勃的雪下避難所

每年冬天，大雪都要覆蓋北半球多達4000萬平方千米的土地，哪里條件合適，哪里就會形成雪下溫層。“條件合適”是指需要有20厘米以上厚度的雪層，而且不能太密實。蓬松的小雪是最好的——當雪在地上堆積起來，一時不會化掉，來自土壤的溫暖空氣就會上升，將靠近土壤的部分雪變成水蒸氣。水蒸氣遇到上面的雪重新凍結，于是會在土壤上方形成一個幾厘米高、擁有一個冰凍“天花板”的空間。

在這片低矮的空間里，即使外面的氣溫降至-20℃，這里的溫度也能維持在0℃左右，而且不受風的影響。這種相對溫暖的環境使居住在土壤中的昆蟲，如跳蟲、甲蟲，以及一些蜘蛛和蒼蠅，在冬季仍能保持活躍。青蛙可以在被落葉覆蓋的雪下冬眠。太陽光透過上面蓬松的雪照射進來，亮度足以供苔蘚和常綠灌木進行光合作用。有些植物甚至可以在雪下開花。

雪下溫層還保護鼩鼱、田鼠等小型哺乳動物免受嚴寒侵襲，借這里躲避在外面游蕩的捕食者。更大的哺乳動物，如狐貍和狼獾，偶爾也會在特別寒冷的日子鉆進雪下溫層，甚至空中的燕鷗也會偶爾降落，躲進這里避寒。

雪下溫層正在縮小

那么，隨著全球變暖，對一些小動物的生存如此重要的雪下溫層，會發生什么變化呢？

對北美地區的研究表明，自20世紀80年代以來，這里的雪季每10年縮短約5天，雪覆蓋面積每10年減少80萬平方千米。而在仍有降雪的地區，雪量也變少了，更多的雨水將其壓成更薄、更冷的冰凌。因而，有可能出現雪下溫層的地區面積正在縮小，雪下溫層能夠維持的時間也在縮短。不過全球也有例外——斯堪的納維亞半島和東歐的部分地區近年來出現了更深的積雪。

雪下溫層本身也在發生變化。看似矛盾的是，更溫和的冬天往往使雪下溫層更冷。這是因為在溫和的冬天，雪的厚度可能會減少，而已存在的雪可能會被雨水或雨夾雪壓實，更密實的雪，會讓隔熱效果會變得更差。

雖然一些物種將從更溫和的冬天中受益，但研究人員已經看到，那些受到雪下溫層保護的動植物會因此受到一些負面影響。例如，生長在北美沿海溫帶雨林中的黃杉樹，可以活1000多年。但是最近，它們的數量減少了。研究表明，在積雪減少的地區，這些樹木正在死亡。沒有雪下溫層的保護，這些樹的淺根暴露在霜凍之中，就會枯萎。

耐寒的兩棲動物也在面臨生存挑戰。林蛙通過讓身體結冰來對抗寒冷的冬季，因為它們的血液中有特殊的物質，可以保護它們的細胞在結冰時不受損害。在雪下溫層的穩定小氣候中，林蛙保持冰凍狀態，直到來年春天解凍。但是，如果沒有這個緩沖，一旦冬季氣溫升高，會使林蛙解凍，新陳代謝加快；當溫度下降時，又重新凍結。這樣反復解凍和凍結，將消耗林蛙大量能量，最終導致它們大批死亡。

保護雪下溫層

2021年發表的一篇論文為我們帶來了好消息。為了測試未來的氣候變化將如何影響雪下溫層，氣候學家在北美大湖地區建立了27個溫室。這些溫室有的位于森林中，有的位于空曠的田野里。它們有可開關的屋頂，當關閉后，溫室內部的氣溫通常比外面高3℃至5℃。換句話說，這些溫室不僅可以收集自然降雪，還可以人為控制溫度。

氣候學家驚訝地發現，當溫室里的氣溫只比外面高3℃時，雪下溫層的覆蓋范圍僅僅縮小了大約4%，但保持時間幾乎沒有減少。然而，當溫室氣溫比外面高5℃時，情況就發生了巨大變化——雪下溫層的范圍縮小了45%，其保持時間減少了一個多月。如此看來，對于雪下溫層的保護，有一個臨界點，一旦跨越了這個臨界點，情況就會發生劇烈變化。

除了寄望氣候變化速度減緩，人們其實還有其他方法可以保護雪下溫層，例如種植林下灌木。這些矮小的灌木被雪覆蓋之后，下部形成一定空隙，有利于雪下通風。還有科學家呼吁，應盡量減少用于雪地摩托車和滑雪的區域，以免更多的雪下溫層被破壞。

通過這篇小文章，你是否對雪下溫層有了一點印象。如果你住在一個多雪的地方，下一個冬季到雪地里散步時，不妨留心觀察一下這片雪下王國。