全球生物圈—?dú)夂蛳嗷プ饔茫憾鄷r(shí)間尺度觀測和模式的因果評(píng)估

（■ 侯美亭 編譯）

比利時(shí)根特大學(xué)的Claessen等通過采用譜Granger因果關(guān)系框架（該框架允許識(shí)別潛在的相互依賴變量），在多個(gè)時(shí)間尺度上探索了氣候-植被相互作用的雙向性?；谌蚝投鄠€(gè)年代際遙感葉面積指數(shù)（LAI）記錄和大氣觀測資料表明，氣候?qū)χ脖蛔儺惖目刂齐S時(shí)間尺度的延長而增強(qiáng)，年際尺度高于多月尺度。在全球范圍內(nèi)，降水是植被最主要的驅(qū)動(dòng)力，尤其是在（半）干旱地區(qū)。能量驅(qū)動(dòng)的緯度帶LAI的季節(jié)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(qū)植被的生長和衰變。這些觀測結(jié)果被用作評(píng)估第五階段耦合模式相互比較項(xiàng)目（CMIP5）中四個(gè)ESM模擬的基準(zhǔn)。

分析表明，在LAI動(dòng)態(tài)上，ESMs有過度反映氣候控制的趨勢(shì)，特別是在年際尺度上，對(duì)干旱和半干旱地區(qū)降水的作用存在高估。類似地，CMIP5模式高估了氣溫對(duì)季節(jié)性植被變化的控制，特別是在森林地區(qū)?？偟膩碚f，無論是在觀測還是在模式中，氣候?qū)AI的影響都比LAI對(duì)氣候的反饋強(qiáng)；換言之，局部氣候變化對(duì)LAI時(shí)間動(dòng)態(tài)的影響比LAI反饋更大。然而，需要注意的是，雖然植被直接對(duì)局地氣候條件做出反應(yīng)，但本研究中的空間配置特征不允許識(shí)別遠(yuǎn)程反饋，這可能導(dǎo)致低估植被對(duì)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(duì)輻射的影響。總地來說，本研究強(qiáng)調(diào)了將因果統(tǒng)計(jì)與觀測數(shù)據(jù)結(jié)合起來對(duì)ESMs中特定交互作用進(jìn)行基準(zhǔn)測試的潛力，而不是對(duì)單個(gè)變量的大小和動(dòng)態(tài)進(jìn)行更為傳統(tǒng)的評(píng)估。

氣候?qū)χ脖坏挠绊懀ㄗ螅┖椭脖粚?duì)氣候的反饋（右）的全球平均