20 世纪，美国大部分地区变暖，但东部地区却神秘地保持凉爽。森林的恢复可以解释其中的原因。新的研究表明，20 世纪美国东部广泛开展的植树造林有助于抵御气候变化导致的气温上升。作者强调了森林作为地区气候适应工具的潜力，而这需要减少碳排放。

这项研究的主要作者、印第安纳大学的环境科学家马洛里-巴恩斯说："这一切都是为了弄清森林能为我们的环境降温多少以及降温效果的程度。这些知识不仅对旨在缓解气候的大规模植树造林项目至关重要，而且对城市植树等举措也很关键"。

这项研究发表在 AGU 期刊《地球的未来》上，该期刊发表了关于我们地球及其居民的过去、现在和未来的跨学科研究。

美国东部植树造林的历史背景

在欧洲殖民之前，美国东部几乎完全被温带森林覆盖。从18世纪末到20世纪初，木材采伐和农业开垦导致一些地区的森林损失超过 90%。20 世纪 30 年代，为重振森林所做的努力，加上放弃劣质农田并随后重新造林，拉开了长达近一个世纪的东部森林卷土重来的序幕。自此，这些地区的森林面积增加了约1500 万公顷。

这项新研究的共同作者、印第安纳大学环境科学家金-诺维克（Kim Novick）说："发生在美国东部的森林砍伐程度令人震惊，后果十分严重。这是一次巨大的土地覆盖变化，而且时间并不长。"

在重新生长期间，全球气候变暖，整个北美的气温平均上升了0.7摄氏度（1.23华氏度）。相比之下，从 1900 年到 2000 年，东海岸和东南部降温约 0.3 摄氏度（0.5 华氏度），其中东南部降温最明显。

以前的研究表明，降温可能是由气溶胶、农业活动或降水增加造成的，但其中许多因素只能解释高度局部的降温。尽管森林与降温之间的关系众所周知，但研究并未将森林作为异常、大范围降温的可能解释。

巴恩斯说："这种广泛的植树造林历史是土地覆盖的巨大变化，但人们还没有广泛研究它是如何导致美国东部出现异常的不变暖现象的，气候科学家称之为'变暖洞'。这就是我们最初着手开展这项工作的原因。"

分析森林的降温效应

巴恩斯、诺维克和他们的团队综合利用卫星和 58 座气象塔的数据，将森林与附近的草地和耕地进行比较，从而研究森林覆盖率的变化如何影响地表温度以及地表上方几米的空气温度。

研究人员发现，如今美国东部的森林每年能使地表降温 1 到 2 摄氏度（1.8 到 3.6 华氏度）。最强烈的降温效果出现在夏季的正午时分，此时树木会将气温降低 2 至 5 摄氏度（3.6 至 9 华氏度） - 在最需要的时候提供了缓解。

研究小组利用气体测量塔网络提供的数据表明，这种降温效果还延伸到了空气中，在正午时分，森林可将近地面空气温度降低 1 摄氏度（1.8 华氏度）（以前有关树木降温效果的研究主要集中在陆地温度上，而不是空气温度上）。

研究小组随后利用 398 个气象站的历史土地覆盖和每日天气数据，追踪了 1900 年至 2010 年期间森林覆盖与陆地和近地面气温之间的关系。他们发现，到20世纪末，被森林环绕的气象站要比没有植树造林的地方低1摄氏度（1.8华氏度）。300米（984英尺）以外的地点也出现了降温现象，这表明植树造林的降温效果甚至可以延伸到未植树造林的地区。

其他因素，如农业灌溉的变化，也可能对研究区域产生了降温效应。作者说，20世纪美国东部的植树造林可能是造成降温异常的原因之一，但不能完全解释这种异常现象。

巴恩斯说："能够为'为什么美国东部的变暖速度与世界其他地区不相称？我们无法解释所有的降温现象，但我们认为植树造林是其中的一个重要原因。"

对气候适应战略的影响

由于美国东部的森林具有固碳和储碳能力，在这些地区重新造林被普遍认为是一项可行的气候减缓战略。作者指出，他们的研究表明，美国东部的重新造林也是适应气候的重要工具。

然而，在不同的环境中，如白雪皑皑的北方地区，增加树木可能会产生变暖效应。在某些地方，重新造林也会影响降水、云层和其他区域范围的过程，而这些影响可能是有益的，也可能是无益的。因此，土地管理者在评估森林作为气候适应工具的效用时，必须考虑其他环境因素。