Interaktioner mellan land och atmosfär spelar en avgörande roll för att forma jordens klimatsystem, vilket djupt påverkar vädermönster, klimatvariabler och ekologiska processer. Trots att de är belägna på liknande breddgrader, representerar den tibetanska platån (TP) och Yangtzeflodens region (YRR) två distinkta klimatzoner, som får stor uppmärksamhet på detta område.
Den förra, som ligger i västra Kina på en höjd över 4000 m, kännetecknas av ett torrt klimat, medan den senare, som ligger på den östra kinesiska slätten, upplever ett fuktigt klimat. Även om både TP och YRR har varit föremål för individuella forskningssträvanden, finns det en potentiell forskningslucka när det gäller en omfattande, direkt jämförelse av deras ytenergiflöden och andra interaktionskomponenter mellan land och atmosfär.
Forskare från Institute of Tibetan Plateau Research, China Academy of Sciences och Nanjing University använde observationer över olika typer av landtäcke för att utforska likheter och skillnader i energi- och vattenutbyte mellan land och atmosfär mellan de två regionerna. Deras resultat publicerades nyligen i Atmospheric and Oceanic Science Letters .
På grund av sin högre höjd och torrare jord absorberar TP mer solstrålning än YRR och reflekterar också mer strålning tillbaka. Det årliga medelvärdet för nedåt- och uppåtgående kortvågsstrålning i TP är 1,7 respektive 2,9 gånger den i YRR. Men trots denna skillnad visar nettostrålningen mellan de två regionerna minimal skillnad, främst på grund av de högre värdena i långvågsstrålning av YRR.
"Ärligt talat, detta fenomen förvånade oss", säger motsvarande författare, Prof. Yaoming Ma, från Institutet för Tibetan Plateau Research, som är specialiserad på interaktion mellan land och atmosfär över TP. "Men TP uppvisar större dygns- och säsongsvariationer i nettostrålning, med intensifierad uppvärmning vid middagstid och under den varma årstiden, men betydande nedkylning på natten och under den kalla årstiden."
Betydande variationer i ytvärmeflöden är uppenbara. För att underlätta jämförelsen valde teamet samma yttyper i båda regionerna – gräsmark – såväl som två olika men typiska landtäcketyper:alpin öken för TP och vanlig urban för YRR. Ytvärmeflöden visade sig huvudsakligen bero på markens tillstånd, med gräsmarker i båda regionerna som uppvisade högre latent uppvärmning och lägre förnuftig uppvärmning jämfört med alpina öknar och urbana platser.
"Markfuktighet är en avgörande faktor som påverkar distributionen av energi, och påverkar därigenom atmosfäriska förhållanden", tillägger professor Jianning Sun från Nanjing University, en annan motsvarande författare till artikeln.
Sammantaget belyser denna studie de distinkta egenskaperna hos interaktion mellan land och atmosfär över olika typer av marktäcke i olika klimatsammanhang. I framtiden hoppas teamet att kvantitativt utforska bidragen från ytterligare variabler, såsom albedo, Bowen-kvot, grovhetslängd och markfuktighetsinnehåll.
Men att ta itu med utmaningarna med total ytuppvärmningseffektivitet och energiavstängning kräver en djupgående analys, med utgångspunkt från omfattande år av observationer och data om markvärmeflödet.
Mer information: Nan Yao et al, En jämförande studie av land-atmosfärens energi- och vattenutbyte över den tibetanska platån och Yangtze River Region, Atmospheric and Oceanic Science Letters (2023). DOI:10.1016/j.aosl.2023.100447
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
