Interacties tussen land en atmosfeer spelen een cruciale rol bij het vormgeven van het klimaatsysteem op aarde, waarbij ze de weerpatronen, klimaatvariabelen en ecologische processen diepgaand beïnvloeden. Ondanks dat ze zich op vergelijkbare breedtegraden bevinden, vertegenwoordigen het Tibetaanse Plateau (TP) en de Yangtze-rivierregio (YRR) twee verschillende klimaatzones, die op dit gebied veel aandacht trekken.

De eerste, gelegen in het westen van China op een hoogte van meer dan 4000 meter, wordt gekenmerkt door een droog klimaat, terwijl de laatste, gelegen in de oostelijke Chinese vlakte, een vochtig klimaat ervaart. Hoewel zowel de TP als de YRR onderwerp zijn geweest van individuele onderzoeksinspanningen, bestaat er een potentiële onderzoekslacune met betrekking tot een alomvattende, directe vergelijking van hun oppervlakte-energiestromen en andere componenten van de interactie tussen land en atmosfeer.

Wetenschappers van het Institute of Tibetan Plateau Research, de China Academy of Sciences en de Nanjing University gebruikten observaties van verschillende typen landbedekking om overeenkomsten en verschillen in de energie- en wateruitwisseling tussen land en atmosfeer tussen de twee regio's te onderzoeken. Hun bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in Atmospheric and Oceanic Science Letters .

Vanwege de hogere ligging en de drogere grond absorbeert de TP meer zonnestraling dan de YRR en reflecteert hij ook meer straling terug. De jaarlijkse gemiddelde neerwaartse en opwaartse kortegolfstraling in de TP is respectievelijk 1,7 en 2,9 maal die in de YRR. Ondanks dit verschil vertoont de nettostraling tussen de twee regio's echter een minimaal verschil, voornamelijk als gevolg van de grotere waarden in de langegolfstraling van de YRR.

"Eerlijk gezegd heeft dit fenomeen ons verrast", zegt de corresponderende auteur, prof. Yaoming Ma, van het Institute of Tibetan Plateau Research, gespecialiseerd in de interactie tussen land en atmosfeer via de TP. "De TP vertoont echter grotere dagelijkse en seizoensvariaties in de nettostraling, met intensievere verwarming 's middags en in het warme seizoen, maar substantiële afkoeling 's nachts en in het koude seizoen."

Er zijn significante variaties in de warmtestromen aan het oppervlak zichtbaar. Om de vergelijking te vergemakkelijken, selecteerde het team in beide regio's dezelfde oppervlaktetypes (grasland) en twee verschillende, maar typische typen landbedekking:alpiene woestijn voor de TP en vlak stedelijk voor de YRR. De oppervlaktewarmtestromen bleken voornamelijk afhankelijk te zijn van de bodemgesteldheid, waarbij grasland in beide regio's een hogere latente verwarming en een lagere voelbare verwarming vertoont in vergelijking met woestijngebieden in de Alpen en stedelijke gebieden.

"Bodemvocht is een cruciale factor die de verdeling van energie beïnvloedt en daarmee de atmosferische omstandigheden beïnvloedt", voegt prof. Jianning Sun van de Nanjing Universiteit, een andere corresponderende auteur van het artikel, toe.

Over het geheel genomen benadrukt deze studie de verschillende kenmerken van de interactie tussen land en atmosfeer tussen verschillende soorten landbedekking in verschillende klimatologische contexten. In de toekomst hoopt het team de bijdragen van aanvullende variabelen, zoals albedo, Bowen-ratio, ruwheidslengte en bodemvochtgehalte, kwantitatief te onderzoeken.

Het aanpakken van de uitdagingen van de totale efficiëntie van oppervlakteverwarming en het niet sluiten van energie vereist echter een diepgaande analyse, gebaseerd op jarenlange observaties en gegevens over de bodemwarmteflux.

Meer informatie: Nan Yao et al., Een vergelijkende studie van de energie- en wateruitwisselingen tussen land en atmosfeer over het Tibetaanse plateau en de Yangtze-rivierregio, Atmospheric and Oceanic Science Letters (2023). DOI:10.1016/j.aosl.2023.100447

Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen