空气湿度在影响美国玉米带是否下雨方面比土壤湿度更重要宾夕法尼亚州立大学研究人员的新研究。
“我们很好奇土壤水分在不同大气条件下(例如干燥或潮湿)对玉米带的对流降水的影响，”康纳查普曼说，他于 2020 年毕业并获得地理学硕士学位，是该研究的主要作者。纸。“已经对大平原地区进行了大量这种性质的研究，但邻近的玉米带——气候类型不同——受到的关注要少得多。
根据全球气候观测系统，土壤湿度被认为是一个重要的气候变量，因为它决定了地球表面附近空气的蒸发和冷却量。卡尔顿说，随着土壤水分减少，无论是在干旱期间还是由于气候变化，蒸发量的减少都会加剧变暖。
“这项研究也很重要，因为玉米带农业主要靠雨养，而不是灌溉，”查普曼的顾问和合著者、E. Willard 和 Ruby S. Miller 地理学教授 Andrew Carleton 说。“因此，玉米带更容易受到逐年气候变化的影响，例如干旱和潮湿期，以及气候变化的影响，这可能会增加这种可变性并导致更大的极端事件。”
Carleton 表示，对于玉米种植带而言，持续变暖可能会使作物类型向北转移，并且生长季节更长，这可能会增加未来气候和市场经济的不确定性。
“康纳带来并整合了一系列跨越多个尺度的数据集;特别是土壤湿度数据、低空急流的垂直风廓线以及对压力和高度等变量的大气重新分析，”卡尔顿说。
在这项研究中，查普曼分析了连续九年的土壤湿度、近地表湿度和低空风速的生长季节数据。他还创建了三个亚季节组：早、中和晚，以查看结果可能如何变化，因为随着玉米带生长季节的进展，土地覆盖从裸露作物变为短作物，再到高大、蒸发强烈的作物。
“我们研究中最具挑战性的方面是玉米带可用的长期土壤数据量很少，”查普曼说。“与大平原地区相比，玉米带没有那么多可用的原位土壤数据，只有数量有限的土壤数据站符合我们的研究标准。”
查普曼说他对他的结果感到惊讶，这进一步说明了具有不同土地覆盖的相邻地区如何经历不同的气候条件。
查普曼说：“我们发现，在农田裸露的早期，土壤干燥、湿度高、低空强风潮湿的情况下更容易发生对流降水。”“虽然土壤湿度和风在整个生长季节有所不同，但我们发现近地表高湿度始终对对流降水或降雨最重要。”
