????编者按：森林静默，却从未停止与天地的对话。从参天古木到城市行道树，每一片绿叶都在参与着地球的能量交换与水循环，悄然改变风的轨迹、平抑温度起伏，滋养万物生灵。在这片绿色的呼吸声中，气象既是倾听者，也是守护者—从解读森林与大气之间的物理博弈，到运用卫星遥感与智能预报筑起防火屏障，气象科技正将守护的触角，延伸至林间的每一寸土地。值此第14个国际森林日来临之际，聚焦森林的气象密码，带您读懂绿色如何塑造气候，也见证科技如何守护这份静默的力量。

????专家顾问：

????国家气象中心生态和农业气象室 正高级工程师 延昊

????中国气象局公共气象服务中心?正高级工程师 杨晓丹

森林的呼吸

????大地之上，森林静默如谜。

????这静默并非死寂。当阳光穿过层层绿叶，当风从树冠之上呼啸而过，当雨水顺着叶片缓缓滴落，一场看不见的对话正在森林与天空之间悄然进行。这场对话持续了数亿年，直到今天，它依然深刻影响着我们头顶的每一片云、脚下的每一寸土，以及每一次呼吸的温度。

????从气象学的视角来看，森林与大气之间的互动，本质上是一场关于能量、动量和水分的交换。热量、水汽和二氧化碳在森林与大气之间流动，其驱动力是浓度差，而阻碍则是层层递进的“阻力”。从大气边界层的湍流，到叶片表面薄薄一层空气阻力，再到气孔开合所控制的内部阻力，每一层阻力都在调节着交换的速率。

新疆果子沟大桥周围层峦叠嶂、植被繁茂。 图/柴玲

????这片沉默的绿色，实际上是地球上最复杂的能量交换界面之一，它与风有着深沉的对话。森林的粗糙度远超裸露土壤或草地，林冠层的枝叶在风中摇曳，迫使气流减速，在垂直方向上形成风速梯度，将空气的动量层层剥离，进而产生湍流。湍流越强，热量和水汽的垂直交换就越剧烈。因此，在同样的大气条件下，森林上空的气流，总是比农田上空更活跃、更善变。这种湍流既是热量和水汽交换的动力，也是风沙被阻滞的机制。在欧洲和亚洲多地，近地表风速出现持续下降的趋势，而这一现象有相当一部分归因于森林覆盖的增加和植被的生长。当农田退耕还林，重新长出树木，地面粗糙度的增加便会缓慢地改写风的轨迹。森林对风的阻滞效应，还影响着局地的水汽输送和降水分布。当森林消失，原本能够促进气流抬升和降水的粗糙界面也随之消失，降水发生的位置也会随之偏移。森林不仅被动地适应风，还在主动地塑造风的方向和降水的落点。

????而森林对温度的调节，远不止于“冬暖夏凉”四个字。在全球范围内，森林冠层之下，气温的年变化和日变化幅度都被削弱。在中高纬度地区，森林使夏季最高气温降低，冬季最低气温升高，这种缓冲效应，在北美和欧亚大陆的针叶林带尤为明显。这并非森林拥有什么神秘的魔力，而是物理过程的自然结果。

森林航拍图 图/林炬壕

????白天，叶片拦截太阳辐射，将部分能量用于蒸腾耗散；夜晚，林冠阻挡地面长波辐射的逃逸，减缓降温速率。森林调节温度差异的大小与树种、坡向、海拔密切相关。针叶林的保温效应强于落叶林，南向山坡的夜间保温作用最弱，高海拔地区白天的遮阳效果最强。在那些古老的森林里，年复一年，这种微小的温差积累起来，塑造着林下植被的演替轨迹，也为无数生灵提供了气候变迁中的庇护所。当土壤湿度较高时，这种温度缓冲效应更为显著，湿润土壤的热容量更大，能够在白天吸收更多热量，夜间缓慢释放，进一步稳定微气候。

????森林与水的关系，也比想象的要复杂得多。一方面，它是向大气输送水汽的“泵”——通过蒸散发，森林将根系吸收的土壤水分源源不断地释放到空气中。在全球尺度上，森林拦截的降雨可达年降水量的三成，这部分水直接蒸发返回大气，并不到达土壤。另一方面，森林又是降水的“造物者”。被蒸腾到空中的水汽随着气流上升，冷却凝结，最终以降水形式返回地面。在热带地区，这种水汽循环尤为显著，亚马孙流域超过半数的降雨，来自森林自身的蒸腾再循环。森林恢复后水量的变化模式因气候而异：在湿润地区，造林对下游水量的影响相对有限；而在干旱地区，森林覆盖率增加往往伴随着年径流量的降低。一片森林消失的地方，不仅失去了碳汇，更可能失去维系自身存在的水源。在干旱、半干旱地区，大规模种植耗水量大的速生林，可能导致地下水位下降、下游河流水量减少。这背后是一道严峻的权衡：增加碳汇，还是保障水资源？尤其在降水量低于蒸发量的地区，这个问题更加突出。而在湿润地区，这种减水效应相对缓和，有时甚至被森林调节洪峰的功能所抵消。

????但森林对洪水的调节，也有其物理限度。森林能够削减中小规模降雨所引发的洪水峰值，因为林冠拦截、枯枝落叶层的吸水和土壤的高渗透性，共同延缓了地表径流的形成。但当暴雨强度超过一定阈值，或当流域尺度增大到数百上千平方公里时，森林的调节作用便逐渐被淹没。在极端降水事件面前，森林并非万能的防洪屏障，它更像是日常水文的调节者。

????在陡峭的山坡上，森林还是土壤的守护者。树木的根系穿透土层，能够降低浅层滑坡的发生概率。但根系的作用也有深度限制——对于数米深的深层滑坡，即使是最发达的根系也无能为力，地质和地形条件才是主要因素。森林对土壤的稳定作用，更多体现在防止表土侵蚀、保持坡面物质平衡的日常过程中。

????除了这些物理过程，森林还在通过看不见的化学通道影响着大气。树木释放的挥发性有机物，进入大气后发生氧化反应，生成气溶胶颗粒。这些微小的颗粒物不仅散射太阳辐射，还充当云凝结核，改变云的形成和寿命。那些飘浮在热带雨林上空的云，其性质与海洋上的云截然不同，而这背后，正是森林呼吸的化学印记。树木的木质表面，还具有吸收大气甲烷的能力，这一过程可能在全球甲烷循环中，扮演着尚未被充分认识的角色。当森林的呼吸不仅关乎碳、水和能量，还关乎微量气体的全球平衡，我们对森林的认知，便再次拓展。

????森林，它以自己独特的方式参与着地球的物理循环，调节着局地的微气候，影响着区域的水文，并在漫长的时间，与全球气候相互塑造。它的每一次呼吸，都在改写我们头顶的天空。（作者黄琬婷）?

气象科技筑起森林“防火墙”

把脉“火险”：让风险防范跑在火灾前头

????森林火灾，防重于救。中国气象局公共气象服务中心（国家预警信息发布中心）（以下简称“公服中心”）正全力打造一套更为智能的“森林火险预警系统”。

????今年春季，公服中心全力开展森林草原防灭火气象保障服务，重点强化国家级与省级、跨部门在关键防火时段的会商联动机制。联合应急管理部森林防火预警监测信息中心、国家林业和草原局森林草原火灾预防监测中心等单位的专家，组织10个重点防火省（区、市），共同对2026年春季全国森林草原火险气象形势进行“会诊”，力求将风险防控关口前移，真正实现“防患于未燃”。

????技术层面也迎来重要升级。针对防火形势严峻区域，公服中心聚焦服务能力提升与业务应用，加快推进大兴安岭林区森林火险气象预报预警、雷击火气象风险预报预警等能力建设。目前，重点区域的森林火险气象预报空间分辨率已精细至1公里，预报时效延长至15天。针对雷击火这一防控难点，未来24小时、1公里分辨率的雷击火气象风险预报产品已进入业务试运行阶段。

????为攻克技术难题，公服中心牵头组建了青年创新团队，聚焦多源融合雷击火风险数据集构建、雷击火气象风险预报预警关键技术研发及应用示范等三方面突破瓶颈，让科技协同创新成为森林防火的坚实后盾。

“千里眼”卫星：24小时守护电网与森林安全

????在浩瀚的林海之上，卫星是永不疲惫的“千里眼”。国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）近期研发的多源卫星遥感输电线路山火监测技术，有效破解了输电走廊全天候、不间断山火监测的难题。

????该技术巧妙融合两类卫星优势：极轨卫星灵敏度高，如同高精度扫描仪；静止气象卫星则可对固定区域进行高频次观测，宛如24小时值守的哨兵。二者协同发力，构建起“技术支撑—应用落地—机制保障”一体化体系，不仅为森林草原防火提供有力支撑，也为电网安全和能源保障加装了一道“气象安全锁”。

地方“智慧法宝”：百米级预报与病虫害预测

????各地的气象“智慧法宝”同样亮点纷呈，让森林守护更接地气、更具精准度。

????辽宁气象部门自主研发空间分辨率达3公里的精细化火险气象等级预报产品，构建起覆盖短临至月尺度的无缝隙服务产品体系；依托“辽天·智云”系统可快速生成火场专项预报，还研发基于三维动力插值和机器学习的高时空分辨率降尺度技术，可提供特定区域分钟级、百米级预报产品，有效提升地面要素的预报精度。

????山东省气象局打造了集卫星遥感、火险预报、应急服务于一体的综合技术支撑平台。不仅如此，他们还将目光投向森林的“隐形杀手”——病虫害，运用长短期记忆网络（LSTM）算法构建预测模型，深入分析气象条件对林业病虫害发生发展的影响，拓展森林生态风险防控维度。

????黑龙江气象部门则加强了地面、天气雷达观测系统和卫星遥感观测能力建设，特别在大兴安岭重点林区加密布设监测点位，结合多元卫星数据，实现了对火点全过程的24小时动态监测。

????从头顶的卫星到地面的站点，从国省的联动到地方的创新，气象科技正编织成一张立体防护网，默默守护着珍贵的森林资源。（作者张嘉赫?闫辰宇?张立钟?李明瑶对本文有贡献）

城市森林：方寸之间的庇护

????在钢筋水泥的丛林中，森林被赋予了新的意义。密集的建筑群、大面积的不透水地表以及持续的人为热排放，共同加剧了城市热岛效应——城区气温显著高于周边郊区。而城市森林，正是缓解这一现象的自然方案。

????公园中的成片林地，往往构成一个完整的“冷岛”。白天，浓密的树冠拦截了大部分直射阳光，使林下地面温度远低于开阔广场；蒸腾作用持续将水分送入空气，增加湿度，带走热量。在绿地面积相同的情况下，公园的形状越接近圆形，这种冷却效应向外扩散的距离就越远。

????行道树，则是街道尺度的气温调节者。叶片蒸腾的水汽，顺着街道飘散，带走空气中的余热。若多棵树木连在一起，这种效应会叠加，最终形成一条贯穿街区的凉爽通道。

????然而，并非所有树木都能发挥同等效能。有些树种堪称高效的“天然水泵”——夏季单株可从土壤中汲取上百升水分；另一些树种则相对“节俭”，降温效果自然也打了折扣。

????混交林比单一林分综合降温效果更佳。严格来讲，针阔混交林的降温效果优于纯林，但具体取决于树种组成以及上层乔木与下层灌木的结合。不同树种的叶片高低错落，形成了更立体的树冠层，阳光更难穿透；根系深浅不一，能够利用不同深度的土壤水分，在干旱时期依然保持蒸腾；针叶树与阔叶树组合，在四季更替中此消彼长，森林的调节功能在全年中得以接替维持。

????集群种植的树木形成城市森林，比孤立种植更能营造出显著的“冷岛”。三五成群的树木，树冠交错，阴影相连，下方可形成连续的凉爽区域。它们之间的空气流动互相扰动，加强了热量交换。而那些孤零零站在广场中央的树，虽然能为下方提供一片荫凉，却难以改变周边的热环境。

????当森林与水体毗邻，协同效应更为显著。水的比热容远高于混凝土或土壤，白天升温缓慢，成为局地的天然冷源。林地蒸腾的湿冷空气与水面吹来的凉风交汇，可激发小尺度环流，将清凉输送至更远的街区。

????在城市的方寸之地种下一棵树，便是参与重塑微气候的一份力量。但一棵树能否长成一片绿荫，不仅取决于它被种在哪里，更在于是否在恰当的时节、被种入适宜其生长的土地。

????秦岭—淮河一线，是中国亚热带与温带的天然分界。此线以南，樟树、楠木四季常青；以北，杨树、槐树应季落叶，顺应严冬。这正是气候为每一片森林签发的“生态身份证”。今年开春，国家气象中心推出生态气象春季植树造林适宜范围监测预测服务，一图便可看清南北方各地的植树最佳时段。监测显示，2月全国大部气温偏高，西北地区、华北甚至偏高2℃～4℃，土壤化冻加快。进入3月，西北东部、华北及黄淮地区陆续迎来植树造林的黄金时节。

????这便是城市森林的庇护——无需铺天盖地，只需科学种下一片绿荫。（作者黄琬婷）

????（责任编辑：何长剑）