作者:A. Park Williams 来源:《地球物理学研究通讯》 发布时间:2015/5/7 15:15:31
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加州雾:正在消逝的“风景”
城市化或对地区生态及人类造成不利影响

 

洛杉矶的雾天正越来越少。图片来源:SUPERSTOCK

多年来,太阳崇拜者们会涌到美国加州南部海岸,每年春季,当天气变得单调而多雾时,他们会大失所望。这一现象在当地被称为“灰色五月”和“六月阴霾”。但一项新研究显示,在过去60年间,导致这种阴霾的低悬的海洋云团正急剧减少。研究还指出,城市的发展以及具有贮热能力的混凝土建筑是主要原因。

近日在线发表于《地球物理学研究通讯》上的相关论文讨论了日益加深的城市化在未来将如何腐蚀沿海雾阵以及这可能对人类和生态系统产生的严重影响。未参与该研究的劳伦斯-伯克利国家实验室研究员Travis O’Brien表示,这是“首次明确探究在一个特定区域,雾将如何改变”。

为了弄清加州海岸雾阵将如何改变,约6年前,该研究负责人、哥伦比亚大学拉蒙-多哈堤地球观测站生物气候学家Park Williams,就开始汇编加州南部24个机场的数据,它们会每小时记录雾况。他希望能辨别影响雾的主要气候变量,例如海表温度和风的类型等。他分析了数年采集的数据,但无法找到显著的变化趋势。

但去年,斯克里普斯海洋研究所的一个博士生应试者Rachel Schwartz提交给Williams一份她已经完成的研究。研究显示,在过去60年间,从加州海岸到阿拉斯加州沿岸,低云出现略微减少。而其他研究人员之前就发现,在同一时间,洛杉矶和长滩机场的雾几乎消失不见。

这些对比鲜明的结论给了Williams一个主意:或许低云没有消失,而是出现升高。他意识到应当将两个可能存在差别的有关层云的数据集结合在一起。这些云可以接近地面作为雾——在中午时常会消失;它们也可能位于更高的空中,徘徊整日。对数据进行重新分析后,Williams至少发现了一些有趣的趋势。

结果证明,最低的云层受到土地使用的严重影响,并且变化也比更高的云层更具戏剧性。在一些机场,雾早已变为“濒危物种”;在加州安大略一带,1950年至2014年间,夏季云层的平均高度升高了170米。最低云层的数量减少了87%;曾经定期将附近山脉包括在湿润环境中的夏季雾现在已经十分罕见。总体而言,洛杉矶地区的雾已经减少了64%。相比之下,圣迭戈地区雾的减少程度较小,而圣塔芭芭拉则几乎没有变化。

为了解释这种可变性,Williams尝试对比了土地使用数据。他回忆道:“绘制分布图出现了,所有一切仅仅是排成了一列。”经历了雾减少最大趋势的机场所在的地区,自1950年以来出现了最大程度的发展。都市化导致夜间气温出现明显升高,原因是混凝土和沥青在白天吸收的热量,到夜间开始缓慢释放。温暖推高了空气能将水蒸气冷却成云的海拔,这有效地消除了雾。

Williams表示,加温机制最终能将那些仅形成于800米以下的层云挤压出去,在海洋冷却效果更低的内陆地区尤为如此。确实,在他的研究中,尽管最低的云层变化最大,但洛杉矶地区的总云量也在减少。

这些变化会影响地区生态系统和人类。俄勒冈州立大学的Christopher Still表示,雾可能是洛杉矶周围的干旱森林的重要水源之一。他说,水分的丧失将导致“许多植物死亡和生态变化”。尽管更晴朗的天空能提高该地区太阳能产能,但现有城市的“热岛效应”使温度突然提升,也会消耗更多的能量用于制冷和应对热应力产生的健康问题。

不过,Williams的研究尚无法明确揭示全球雾的变化趋势。例如,他发现,正当内陆地区的云层开始上升时,云会离开加州海岸向海峡群岛滑动,增加那里的雾量。脱离城市热岛效应的影响,他说:“相同趋势也可能出现在洛杉矶和圣迭戈。”而且,海云在温暖世界将如何改变依然成谜。迈阿密大学Katinka Bellomo表示,海平面温度的上升将可能减少云量。她正在使用船只记录,研究太平洋和印度洋上空的云层覆盖情况。但气候模型也显示出一些底层大气的变化,这将能增加云量。她说,迄今为止,“我们不知道哪个在起作用”。

但在加州,每天的关注点更局限于地区。当人们知道她在研究导致了“灰色五月”和“六月阴霾”的云层时,Schwartz提到,人们常问:“你正试着想办法除掉它们吗?”而她则会有礼貌地回答说,不。(来源:中国科学报 张章)

 
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