清華新聞網(wǎng)5月9日電 近日，清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系王勇副教授課題組結(jié)合第六次耦合模式比較計(jì)劃（CMIP6）多模式多集合的氣候模擬實(shí)驗(yàn)和溫度-經(jīng)濟(jì)評(píng)估模型，研究了自1850年以來(lái)的歷史土地利用通過(guò)生物地球物理過(guò)程和生物地球化學(xué)過(guò)程對(duì)全球地表平均氣溫和逐日氣溫變率的影響，并進(jìn)一步分析了其對(duì)全球經(jīng)濟(jì)的影響。
氣候變化影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、能源供給、勞動(dòng)生產(chǎn)以及人體健康等方方面面，進(jìn)而影響宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。此前觀(guān)測(cè)研究證實(shí)，當(dāng)一個(gè)國(guó)家的平均氣溫處于最佳溫度范圍時(shí)，人均GDP增長(zhǎng)率最大；過(guò)高或過(guò)低的氣溫都不適宜經(jīng)濟(jì)發(fā)展。已有研究分析證實(shí)，溫室氣體和人為氣溶膠排放會(huì)改變年平均溫度進(jìn)而影響全球經(jīng)濟(jì)。除了溫室氣體和人為氣溶膠排放，由于人類(lèi)日益增長(zhǎng)的衣食住行需求，大范圍的自然植被開(kāi)墾為耕地、牧場(chǎng)及城市等人類(lèi)用地，土地利用/覆蓋變化（LULCC）也是人類(lèi)活動(dòng)影響氣候變化的重要途徑之一。土地利用既能產(chǎn)生生物地球物理效應(yīng)（改變地表反照率、波文比等），又能產(chǎn)生生物地球化學(xué)效應(yīng)（造成溫室氣體排放等），并且其生物地球物理效應(yīng)又隨擾動(dòng)的地表類(lèi)型和緯度不同而不同。因此，歷史土地利用對(duì)全球氣溫、經(jīng)濟(jì)的影響仍不清楚。
針對(duì)上述問(wèn)題，研究組設(shè)計(jì)了歷史土地利用—?dú)鉁仨憫?yīng)—經(jīng)濟(jì)影響的研究路線(xiàn)。通過(guò)CMIP6氣候模擬實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)歷史土地利用的生物地球物理效應(yīng)使得全球大部分地區(qū)溫度下降（尤其是北半球中高緯度地區(qū)），而生物地球化學(xué)效應(yīng)會(huì)造成全球范圍的溫度升高。在全球大部分地區(qū)，土地利用的生物地球化學(xué)效應(yīng)在兩者綜合效應(yīng)中占主導(dǎo)地位，使得這些地區(qū)年平均溫度升高（圖1a），因此氣候炎熱的發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)受其負(fù)面影響，但對(duì)于氣候寒冷的發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展卻是利好。這樣不同的經(jīng)濟(jì)影響加劇了全球經(jīng)濟(jì)不平等性（圖1）。另外，研究發(fā)現(xiàn)，土地利用的綜合效應(yīng)增加了發(fā)展中國(guó)家極端溫度事件發(fā)生的次數(shù)，卻減少了發(fā)達(dá)國(guó)家的極端溫度事件發(fā)生次數(shù)，這也進(jìn)一步加劇了全球經(jīng)濟(jì)不平等性（圖2）。
研究評(píng)估了歷史土地利用的氣候效應(yīng)造成的經(jīng)濟(jì)影響，對(duì)未來(lái)土地利用的合理規(guī)劃、氣候變化減緩政策的制定具有重要的指導(dǎo)意義。
圖1 歷史土地利用的綜合效應(yīng)（物理+化學(xué)）通過(guò)影響年平均氣溫對(duì)全球經(jīng)濟(jì)的影響
圖2 歷史土地利用的綜合效應(yīng)（物理+化學(xué)）通過(guò)影響年逐日氣溫變率對(duì)全球經(jīng)濟(jì)的影響
上述成果以“歷史土地利用的生物地球物理和生物地球化學(xué)效應(yīng)對(duì)全球經(jīng)濟(jì)不平等的相反影響”（Contrasting Influences of Biogeophysical and Biogeochemical Impacts of Historical Land Use on Global Economic Inequality）為題，于5月5日在《自然·通訊》（Nature Communications）期刊在線(xiàn)發(fā)表。
清華大學(xué)地學(xué)系2019級(jí)博士生劉姝為論文第一作者，清華大學(xué)地學(xué)系王勇副教授為論文通訊作者。清華大學(xué)地學(xué)系2020級(jí)博士生魏麟懿，清華大學(xué)地學(xué)系卓越訪(fǎng)問(wèn)教授、中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究員王斌和清華大學(xué)地學(xué)系俞樂(lè)副教授等為論文合作作者，該研究得到了科技部重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-30145-6
供稿：地學(xué)系
題圖設(shè)計(jì)：李娜
編輯：李華山
審核：呂婷
