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地球的阴雨天正在改变，植物也在做出反应。这个可视化显示了整个地球的平均降水量
基于2000年至2023年20多年的数据。较冷的颜色表示降雨较少的地区。暖色能吸收更多的雨水。NASA的科学可视化工作室
美国国家航空航天局（nasa）领导的一项新研究发现，给定年份的降雨方式对世界植被的影响几乎与降雨量一样重要。研究人员在12月11日发表在《自然》杂志上的报告中指出，即使在降雨总量相似的年份，当降雨次数更少、强度更大时，植物的生长情况也会有所不同。
在降雨较少但集中的年份，像美国西南部这样干旱环境中的植物更有可能茁壮成长。在像中美洲雨林这样潮湿的生态系统中，植被的情况往往更糟，可能是因为它们无法忍受更长的干旱期。
科学家此前估计，世界上几乎一半的植被主要受一年降雨量的影响。该研究的主要作者安德鲁·费尔德曼是马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心的水文学家和生态系统科学家，他说，人们对日常变化的作用知之甚少。与一个世纪前相比，不断变化的降水模式正在产生更强的暴雨，其间的干旱期更长。
费尔德曼说：“你可以这样想：如果你有一棵室内植物，如果你在周日给它满满一罐水，而不是在周一、周三和周五给它三分之一罐水，会发生什么？”将其与美国玉米带或热带雨林的规模进行比较，答案可能会影响农作物产量，并最终影响植物从大气中吸收多少二氧化碳。
该团队包括来自美国农业部和多所大学的研究人员，他们分析了20年来跨越数百万平方英里的实地和卫星观测结果。他们的研究区域包括从西伯利亚到巴塔哥尼亚南端的各种景观。
在加州羚羊谷经历了一个潮湿的冬天之后，黄色的野花和橙色的罂粟铺满了沙漠。美国国家航空航天局/吉姆·罗斯
他们发现，地球上42%植被覆盖的地表上的植物对日降雨量的变化非常敏感。其中，一半以上的植物在降雨较少但降雨强度较大的年份里生长得更好——通常生长得更快。这些地区包括农田以及草原和沙漠等干旱地区。
相比之下，低纬度和中纬度的阔叶林（如橡树、枫树和山毛榉）和雨林在这些条件下的表现往往更差。这种影响在包括菲律宾和印度尼西亚在内的印度-太平洋热带雨林中尤为明显。
从统计上看，在推动全球经济增长方面，日降雨量变化几乎与年降雨量总量一样重要。
这项新研究主要依赖于美国宇航局的一套任务和数据集，包括综合多卫星检索GPM （IMERG）算法，该算法利用国际卫星网络提供地球大部分地区每30分钟的降雨和降雪率。
为了衡量植物每天的反应，研究人员计算了卫星图像中一个地区的绿色程度。“绿度”，也被称为归一化植被指数，通常用于估计植被密度和健康。他们还追踪了植物在光合作用过程中发出的微弱的红光，当植物吸收阳光将二氧化碳和水转化为食物时，它的叶绿素“泄漏”了未使用的光子。这种微弱的光被称为太阳诱导荧光，这是植被繁茂的标志。
生长中的植物会发出一种光，美国宇航局在地球上空数百英里的轨道上运行的卫星可以探测到这种光。北美部分地区在这张可视化图中似乎闪烁着微光，描绘了一个平均的年份。灰色表示很少或没有荧光的区域；红色、粉色和白色表示高荧光。NASA科学可视化工作室
植物的荧光是肉眼看不到的，但可以通过卫星上的仪器探测到，比如美国宇航局的轨道碳观测2号（OCO-2）。OCO-2于2014年发射，观察到美国中西部在生长季节发出强烈的荧光。
费尔德曼说，这些发现强调了植物在地球上移动碳的重要作用，这一过程被称为碳循环。包括农作物、森林和草原在内的植被形成了一个巨大的碳“汇”，吸收了大气中多余的二氧化碳。
费尔德曼说：“更好地了解植物是如何日复一日、一场又一场风暴地茁壮成长或衰落的，可以帮助我们更好地理解它们在这个关键周期中的作用。”
这项研究还包括来自美国宇航局南加州喷气推进实验室、斯坦福大学、哥伦比亚大学、印第安纳大学和亚利桑那大学的研究人员。
