为更长、更强烈的花粉季节做好准备

由:Yingxiao张艾利森·l·斯坦纳|
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豚草花粉粒,放大和着色。Bob Sacha/Corbis纪录片,盖蒂图片社

支撑自己,过敏新的研究表明,患者18新利最新登入花粉随着气候变化,季节将变得更长、更激烈。

我们最新的研究发现,美国将面临高达200%的增长在本世纪的花粉总量中,如果世界继续从汽车、发电厂和其他来源以很高的速度排放二氧化碳。在这种情况下,花粉季节一般会在春季提前40天开始,持续时间比现在长19天。

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作为大气科学家们在美国,我们研究大气和18新利最新登入气候如何影响树木和植物。虽然大多数研究都集中在花粉整体上,但我们放大了超过一个十几种不同类型的草和树以及它们18新利最新登入的花粉将如何以不同的方式影响美国各地。例如,像橡树和柏树这样的物种将给东北部带来最大的增长,但过敏原将在几乎所有地方都在上升,对人类健康和经济产生影响。新利国际网站品牌官网

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左边的地图显示了三种植物最近花粉季节的平均天18新利最新登入数:悬铃木,或梧桐树,如梧桐树;桦树,桦树;还有豚草。右边的地图显示了如果二氧化碳排放继续以很高的速18新利最新登入度增长,到本世纪末总天数的预期变化。
Zhang和Steiner, 2022

如果你一想到花粉就头疼,我们也有一些好消息,至少可以提前知道花粉波何时到来。我们正在使用这项研究中的模型来开发更准确的当地花粉预测。

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为什么花粉在增加

让我们从基础开始。花粉——草和植物产生的尘埃状颗粒——含有植物繁殖的雄性遗传物质。

18新利最新登入产生多少花粉取决于植物的生长方式。全球气温上升将促进许多地区的植物生长,而这反过来又会影响花粉的产量。但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力二氧化碳排放量将会上升。

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较高的温度将延长植物的生长季节,使植物有更多的时间散发花粉和繁殖。与此同时,二氧化碳为光合作用提供燃料,因此植物可能会长得更大,产生更多花粉。我们发现,未来二氧化碳水平对花粉增长的影响可能比温度大得多。

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弗吉尼亚州一棵挪威云杉的球果释放花粉。
法玛汀/维基媒体,CC BY-ND

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花粉的变化因地区而异

我们研究了15种不同的花粉类型,而不是像过去的许多研究那样对所有花粉进行相同的处理。

通常,在冬末和春季,落叶乔木开始授粉。桤木、桦树和橡树是最容易引起过敏的三种落叶树,不过也有其他树木,比如桑树。然后草在夏天长出来,接着豚草在夏末长出来。在东南部,像山雪松和杜松(柏树科)这样的常绿树木从一月份开始生长。在德克萨斯州,“雪松热”相当于花粉热。

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我们发现,在东北地区,花粉季节对于很多致敏树种都会有影响越来越多的重叠随着气温和二氧化碳排放量的上升。例如,过去橡树会先释放花粉,然后桦树才会授粉。现在我们看到它们的花粉季节有更多的重叠。

总的来说,花粉季节在北方比在南方变化更大,因为北方地区的气温升高更大。

包括佛罗里达州、佐治亚州和南卡罗来纳州在内的东南部地区,未来牧草和杂草花粉将大量增加。由于桤木花粉季节提前,太平洋西北地区可能会提前一个月迎来花粉高峰期。

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一线希望:我们可以改善花粉预测

目前大多数花粉预测提供了一个非常广泛的估计。部分问题在于数量不多观察站花粉计数。大多数都是由过敏诊所经营的,分布在全国各地的这种站点不到100个。我们居住的密歇根州没有这样的设施。

测量不同类型的花粉是一个非常劳动密集型的过程。因此,目前的预测有很多不确定性。这些可能部分基于气象站过去的观测和天气预报。

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我们的模型如果整合到一个预测框架中,可以在全国范围内提供更有针对性的花粉预测。

我们可以通过卫星数据和实地调查来估计树木的位置。我们还知道温度是如何影响花18新利最新登入粉出来的时间的——我们称之为花粉的物候学。有了这些信息,我们可18luck手机登录以利用风、相对湿度和降水等气象因素来计算出有多少花粉进入了空气,大气模型可以显示花粉是如何移动和吹散的,从而创建实时预测。18新利最新登入

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用于区域预测的花粉采样是一项劳动密集型工作。
HelenaAnna/Wikimedia, CC BY-ND

所有这些信息都能让我们了18luck手机登录解花粉在空间和时间上的位置,这样过敏的人就能知道他们所在的地区会发生什么。

我们正在和一个国家海洋和大气管理局研究如何将这些信息整合到空气质量预测工具中。18luck手机登录

在长期花粉投射方面,仍有一些未知。例如,科学家们并不完全理解为什么植物在某些年份比其他年份产生更多的花粉。没有一个好办法把它包括在模型中。目前还不完全清楚,如果二氧化碳水平飙升,植物会作何反18新利最新登入应。豚草和住宅树木也很难捕获。很少有豚草调查显示这些植物在美国的生长地点,但这可以改善。18新利最新登入

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花粉含量已经在上升

2021年的一项研究发现整体花粉季节已经差不多了在北美多呆20天与1990年相比,花粉浓度上升了21%。

未来花粉水平的增加将产生比一些流鼻涕和头痛更广泛的影响。季节性过敏影响大约占人口的30%,它们对经济有影响,从新利国际网站品牌官网医疗费用缺勤工作日

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Yingxiao张她是密歇根大学大气科学专业的博士生。

艾利森·l·斯坦纳是密歇根大学大气科学教授。她获得了NSF、NASA、DOE和NOAA的资助。她目前是NASEM大气科学和气候委员会的成员。

本文转载自谈话在创作共用许可下你可以在原文在这里。

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