准备更长,更激烈的花粉季节

经过:Yingxiao Zhang艾莉森·斯坦纳(Allison L. Steiner)|

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Ragweed花粉颗粒,放大和涂色。鲍勃·萨莎(Bob Sacha)/柯比斯(Corbis)纪录片通过盖蒂图像

做好自己的过敏患者 - 新研究表明花粉随着气候变化,季节将变得更长,更激烈。

我们的最新研究发现,美国将面对最多增加200%在本世纪,如果世界继续以高速度产生车辆,发电厂和其他来源的二氧化碳排放,则在本世纪的总花粉中。通常,在春季,花粉季节将在春季开始到40天,在这种情况下,花粉季节将比今天长19天。

作为大气科学家们,我们研究大气和气候如何影响树木和植物。虽然大多数研究总体上都集中在花粉上,但我们放大了不仅仅是十二种不同类型的草和树木以及他们的花粉将如何以不同的方式影响美国各地。例如,橡树和柏树等物种将使东北地区的增长最大,但是过敏原将在几乎所有地方都在增加,这对人类健康和经济产生了影响。xf187手机版

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左侧的地图显示了三种类型的植物的天数最近的平均花粉季节长度:platanus或蓝绿色的植物树;槟榔或桦木;和Ambrosia或Ragweed。右图显示,如果二氧化碳排放率较高,到本世纪末的总天数的预期变化。
张和斯坦纳,2022年

如果您的头只是想到了,我们也有一些好消息,至少是因为提前知道花粉波何时来了。我们正在努力使用本研究的模型来开发更准确的本地花粉预测。

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为什么花粉正在增加

让我们从基础开始。花粉 - 草和植物产生的类似粉尘 - 含有植物繁殖的男性遗传物质。

产生多少花粉取决于植物的生长。全球温度升高将在许多地区提高植物的增长,反过来会影响花粉产量。但是温度只是方程的一部分。我们发现未来花粉增加的更大驱动器将是二氧化碳排放量的上升。

较高的温度将延长生长季节,使植物有更多时间发出花粉和繁殖。同时,二氧化碳为光合作用燃料,因此植物可能生长更大并产生更多的花粉。我们发现,二氧化碳水平可能比将来的温度对花粉的增加更大。

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弗吉尼亚释放花粉中挪威云杉的锥。
FAMARTIN/WIKIMEDIA,CC BY-ND

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花粉变化会因地区而异

我们研究了15种不同的花粉类型,而不是像过去许多研究一样对所有花粉进行处理。

通常,授粉始于冬末和春季绿叶落叶树。Alder,Birch和Oak是三个顶级落叶树,可引起过敏,尽管还有其他,例如Mulberry。然后,草在夏天出来,随后在夏末拉格绿色。在东南部,像山雪松和杜松(在赛普拉斯家族中)这样的常绿树从一月份开始。在德克萨斯州,“雪松发烧”相当于花粉症。

我们发现,在东北,许多过敏症的花粉季节将越来越重叠随着温度和二氧化碳的排放量的上升。例如,曾经是橡树首先释放花粉,然后桦木会授粉。现在,我们看到他们的花粉季节更多的重叠。

通常,由于北部地区的温度升高,在北部,花粉季节的变化将比南部的变化更大。

包括佛罗里达州,佐治亚州和南卡罗来纳州在内的东南地区,将来可能会增加大草和杂草花粉。由于奥尔德(Alder)的早期花粉季节,西北太平洋西北地区可能会在一个月前看到高峰花粉季节。

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银线:我们可以改善花粉预测

现在,大多数花粉预测提供了非常广泛的估计。问题的一部分是没有很多观察站对于花粉计数。大多数人由过敏诊所运营,其中不到100个在全国范围内分布。我们居住的密歇根州没有。

这是一个非常劳动密集型的过程,可以实际测量不同类型的花粉。结果,当前的预测有很多不确定性。这些可能部分基于车站过去观察到的内容和天气预报。

如果整合到预测框架中,我们的模型可以在全国范围内提供更多针对性的花粉预测。

我们可以估计从卫星数据和现场调查中的树木在哪里。我们也知道花粉何时出现时温度如何影响 - 我们称之为花粉的物候。有了这些信息,我们可以使用气象因素,例如风,相对湿度和降水量来弄清多少花粉进入空气,大气模型可以显示其如何移动和吹动,以创建实时预测。

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区域预测的花粉采样可能是劳动密集型的。
Helenaanna/Wikimedia,CC by-nd

所有这些信息使我们能够查看花粉在时空的位置,因此处理过敏的人将知道其所在地区的情况。

我们目前正在与国家海洋和大气管理实验室有关将该信息集成到空气质量预测工具中的方法。

在长期花粉预测方面,仍然有一些未知数。例如,科学家不完全理解为什么植物在几年中比其他植物产生的花粉多。将其包括在模型中没有好的方法。如果二氧化碳水平穿过屋顶,尚不完全清楚植物将如何反应。烤菜和住宅树也很难捕获。肉草调查很少,显示这些植物在美国的生长地点,但可以改善。

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花粉水平已经在上升

2021年的一项研究发现整体花粉季节已经到了北美长20天比1990年,花粉浓度增长约21%。

将来的花粉水平的提高将比几个嗅探和头痛产生更大的影响。季节性过敏会影响大约30%的人口,并且它们从经济影响xf187手机版健康费用错过了工作日

Yingxiao Zhang是博士学位密歇根大学大气科学的学生。

艾莉森·斯坦纳(Allison L. Steiner)是密歇根大学大气科学教授。她已经从NSF,NASA,DOE和NOAA获得了资金。她目前是NASEM大气科学和气候委员会的成员。

本文从对话在创意共享许可下。你可以找到来源文章这里。

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