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地学系王勇课题组揭示历史土地利用的气候效应加剧全球经济不平等性

清华新闻网5月9日电 近日,beat365手机客户端-beat365中文官方网站地球系统科学系王勇副教授课题组结合第六次耦合模式比较计划(CMIP6)多模式多集合的气候模拟实验和温度-经济评估模型,研究了自1850年以来的历史土地利用通过生物地球物理过程和生物地球化学过程对全球地表平均气温和逐日气温变率的影响,并进一步分析了其对全球经济的影响。

气候变化影响农业产量、能源供给、劳动生产以及人体健康等方方面面,进而影响宏观经济发展。此前观测研究证实,当一个国家的平均气温处于最佳温度范围时,人均GDP增长率最大;过高或过低的气温都不适宜经济发展。已有研究分析证实,温室气体和人为气溶胶排放会改变年平均温度进而影响全球经济。除了温室气体和人为气溶胶排放,由于人类日益增长的衣食住行需求,大范围的自然植被开垦为耕地、牧场及城市等人类用地,土地利用/覆盖变化(LULCC)也是人类活动影响气候变化的重要途径之一。土地利用既能产生生物地球物理效应(改变地表反照率、波文比等),又能产生生物地球化学效应(造成温室气体排放等),并且其生物地球物理效应又随扰动的地表类型和纬度不同而不同。因此,历史土地利用对全球气温、经济的影响仍不清楚。

针对上述问题,研究组设计了历史土地利用—气温响应—经济影响的研究路线。通过CMIP6气候模拟实验,发现历史土地利用的生物地球物理效应使得全球大部分地区温度下降(尤其是北半球中高纬度地区),而生物地球化学效应会造成全球范围的温度升高。在全球大部分地区,土地利用的生物地球化学效应在两者综合效应中占主导地位,使得这些地区年平均温度升高(图1a),因此气候炎热的发展中国家的经济发展会受其负面影响,但对于气候寒冷的发达国家的经济发展却是利好。这样不同的经济影响加剧了全球经济不平等性(图1)。另外,研究发现,土地利用的综合效应增加了发展中国家极端温度事件发生的次数,却减少了发达国家的极端温度事件发生次数,这也进一步加剧了全球经济不平等性(图2)。

研究评估了历史土地利用的气候效应造成的经济影响,对未来土地利用的合理规划、气候变化减缓政策的制定具有重要的指导意义。

图1 历史土地利用的综合效应(物理+化学)通过影响年平均气温对全球经济的影响

图2 历史土地利用的综合效应(物理+化学)通过影响年逐日气温变率对全球经济的影响

上述成果以“历史土地利用的生物地球物理和生物地球化学效应对全球经济不平等的相反影响”(Contrasting Influences of Biogeophysical and Biogeochemical Impacts of Historical Land Use on Global Economic Inequality)为题,于5月5日在《自然·通讯》(Nature Communications)期刊在线发表。

beat365手机客户端-beat365中文官方网站地学系2019级博士生刘姝为论文第一作者,beat365手机客户端-beat365中文官方网站地学系王勇副教授为论文通讯作者。beat365手机客户端-beat365中文官方网站地学系2020级博士生魏麟懿,beat365手机客户端-beat365中文官方网站地学系卓越访问教授、中国科bat365平台用户官网大气物理研究所研究员王斌和beat365手机客户端-beat365中文官方网站地学系俞乐副教授等为论文合作作者,该研究得到了科技部重点研发项目和国家自然科学基金的支持。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-022-30145-6

供稿:地学系

题图设计:李娜

编辑:李华山

审核:吕婷

2022年05月09日 10:54:08

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