美国宇航局警告:全球气候变化将在10年内影响农作物


这张罗宾逊投影的彩色地图显示了全球表面温度异常变化的进程。正常温度是1951-1980年30年基线期的平均温度。高于正常温度用红色表示,低于正常温度用蓝色表示。最后一个框架代表了2016-2020年5年的全球气温异常。规模度摄氏.信贷:">美国国家航空航天局数据由Robert B. Schmunk (NASA/GSFC GISS)提供

根据美国宇航局发表在该杂志上的一项新研究,在高温室气体排放的情景下,气候变化可能最早在2030年影响玉米(玉米)和小麦的生产。自然的食物.玉米产量预计将下降24%,而小麦可能增长17%左右。yabo2018体育下载

利用先进的气候和农业模型,科学家们发现,产量的变化是由于预期的温度上升、降雨模式的变化和人为温室气体排放导致的地表二氧化碳浓度升高。这些变化将使玉米在热带地区更难种植,但可以扩大小麦的种植范围。

“我们不希望看到这样一个根本转变,相比前一代的作物产量预测气候和作物模型进行了2014年,”乔纳斯Jagermeyr第一作者说,作物modeler和气候学家美国航空航天局戈达德太空研究所(GISS)和地球研究所哥伦比亚大学在纽约市。他说,预计玉米的反应出人意料地大,而且是负面的。“从目前的产量水平下降20%可能会对全球产生严重影响。”


美国国家航空航天局(NASA)的一项新研究显示,到本世纪末,全球玉米的平均产量可能会下降24%,这种下降趋势到2030年将变得明显,温室气体的排放也会很高。相比之下,小麦的产量可能会增加17%。yabo2018体育下载产量的变化是由于预期的温度上升、降雨模式的变化和人为温室气体排放导致的地表二氧化碳浓度升高,这使得在热带地区种植玉米更加困难,并扩大了小麦的种植范围。来源:美国国家航空航天局/凯蒂Mersmann

为了得出他们的预测结果,研究小组使用了两套模型。首先,他们使用气候模型模拟来自国际气候模式相互比较项目-第6阶段(CMIP6).本研究中使用的5个CMIP6气候模型中,每一个都运行着自己独特的到2100年地球大气对温室气体排放情景的响应。由于它们对地球气候系统的表现不同,这些反应有些不同。

然后,研究小组使用气候模型模拟作为12个最先进的全球作物模型的输入,这些模型是农业模型相互比较和改进项目的一部分(AgMIP)是一个由哥伦比亚大学协调的国际合作组织。的作物模型大规模模拟气候模型提供的作物如何生长和对环境条件(如温度、降雨和大气二氧化碳)的响应。每种作物的行为都是基于它们的真实生活中的生物反应通过室内和室外实验室实验研究。最后,该团队为每种作物创建了大约240个全球气候-作物模型yabo2018体育下载模拟。通过使用不同组合的多种气候和作物模型,研究人员对他们的结果更有信心。

“我们所做的是驾驶逐日有效地种植虚拟作物的作物模拟,由一台超级计算机,然后看着年年及每改变在世界的每一个位置,”亚历克斯说之后,GISS气候影响小组的主任和该研究的作者之一。

这项研究的重点是气候变化的影响。这些模型不涉及经济激励、改变耕作方式和适应措施,如培育更耐寒的作物品种,尽管这是一个领域积极的研究.研究小组计划在后续工作中从这些角度进行研究,因为随着人们对气候变化的反应,这些因素也将决定未来农业产量的命运。

该研究小组观察了长期平均作物产量的变化,并引入了一种新的估算方法,用于预测气候变化的影响何时“出现”,作为历史上已知的作物产量通常变化的一个可识别信号。大豆和水稻预测显示,一些地区的产量有所下降,但在全球范围内,不同的模型对气候变化的总体影响仍存在分歧。对于玉米和小麦来说,气候效应要明显得多,大多数模型结果都指向同一个方向。

世界各地都种植玉米,赤道附近的国家也大量生产玉米。未来几年,北美和中美洲、西非、中亚、巴西和中国的玉米产量可能会下降,因为这些产粮区的平均气温上升,给作物带来更多压力。

小麦在温带气候条件下生长得最好,随着气温上升,可能会有更广阔的种植区域,包括美国北部和加拿大、华北平原、中亚、澳大利亚南部和东非,但这些收益可能在本世纪中叶趋于平稳。

在模拟未来作物产量时,温度并不是模型考虑的唯一因素。大气中二氧化碳含量的增加对光合作用和保水有积极的影响,增加了作物产量,尽管经常以营养为代价。小麦比玉米更容易产生这种效应,在当前的模型中,玉米更容易被捕捉到。全球气温上升还与降雨模式的变化、热浪和干旱的频率和持续时间有关,这些都可能影响作物的健康和生产力。亚博如何下载更高的温度还会影响生长季节的长度,加速作物成熟。

“你可以把植物想象成在生长季节收集阳光的过程,”Ruane说。“它们收集能量,然后将其注入植物和谷物。所以,如果你匆匆度过了你的成长阶段,到季末,你就没有收集到足够的能量。”因此,植株在较长的发育期内,其总产量会比植株少。“增长更快,产量实际上就会下降。”

Jägermeyr说:“即使在乐观的气候变化情景下,社会制定了雄心勃勃的努力来限制全球气温上升,全球农业也面临着新的气候现实。”“随着全球粮食系统的相互联系,即使是一个地区的粮仓受到的影响也会波及全世界。”

参考:Jonas Jägermeyr, Christoph Müller, Alex C. Ruane, Joshua Elliott, Juraj Balkovic, Oscar Castillo, Babacar Faye, Ian Foster, Christian Folberth, James A. Franke, Kathrin Fuchs, Jose R. Guarin, Jens Heinke, Gerrit Hoogenboom, Toshichika IizumiAtul K. Jain, David Kelly, Nikolay Khabarov, Stefan Lange, tzushun Lin, Wenfeng Liu, Oleksandr Mialyk, Sara Minoli, Elisabeth J. Moyer, Masashi Okada, Meridel Phillips, Cheryl Porter, Sam S. Rabin, Clemens Scheer, Julia M. Schneider, Joep F. Schyns, Rastislav Skalsky, Andrew Smerald, Tommaso Stella, Haynes Stephens, Heidi Webber,Florian Zabel和Cynthia Rosenzweig, 2021年11月1日,自然的食物
DOI: 10.1038 / s43016 - 021 - 00400 - y

2的评论关于“美国宇航局警告:全球气候变化将在10年内对作物造成影响”

  1. 那就是"希斯·罗宾逊"投影了?

  2. 1968年,保罗·埃利希和他的妻子写了《人口炸弹》一书。它预测了70年代和80年代的大规模饥荒。显然,这并没有发生!此后也没有类似的灾难性预测。下面这段话很有启发意义:
    https://en.wikipedia.org/wiki/The_Population_Bomb

    CMIP5的预测普遍被认为是暖化的,特别是被称为RCP 8.5的最极端的情况,这被认为是不可能的,而不是“一切如常”。“CMIP6跑得更热!”本文没有提到代表未来可能排放的各种情景的定量概率。而是使用一些不精确的词,比如“likely”和“may”。“跟着科学走!”真正的科学会给这些概率和相关的不确定性赋值。每当向公众公布重大选举民意调查时,他们不仅会给出候选人获胜的最佳估计,还会说明估计的“误差幅度”。为什么NASA GISS不能这样做呢?

    这些说法的一个主要问题是,虽然植物的生长可以被非常高的温度抑制,但热运行模型(CMIP6)提供了平均区域温度。大多数影响全球平均气温的变暖发生在夜间和冬季,此时玉米不生长。并不是所有地区都在以相同的速度变暖,众所周知,区域降水预测是最糟糕的,而且预测相互矛盾。

    我认为,“男孩子叫狼来了”的寓言应采取心脏被那yabo2018体育下载些没有勇气的信念将数据分配给他们的建模,和依赖的遁词更合适一个政治家承诺没有实现的意图。

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