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在研究森林植被（FV）对地表温度（LST）影响时，现有研究对中纬度地区关注不足。研究人员以陕西为对象，用多源数据量化分析。结果显示森林有降温作用，且在不同区域和季节有差异。该研究为中纬度地区造林策略提供依据。
在广袤的地球生态系统中，森林就像地球的 “绿色空调”，默默调节着局部气候，而地表温度（Land Surface Temperature，LST）则是衡量这一调节效果的关键指标。森林植被（Forest Vegetation，FV）主要通过蒸散作用（Evapotranspiration，ET）和反照率效应来影响地表温度。ET 能增强潜热消散，进而使地表降温；反照率的变化则会影响太阳辐射的吸收，可能导致升温。
然而，目前的研究存在诸多问题。多数研究聚焦于热带和寒温带森林，对中纬度地区关注甚少。而且，在中纬度地区，森林植被对地表温度的影响如何随纬度变化，以及在不同地理区域和季节的差异，这些都缺乏深入研究。同时，虽然以往研究常用基于模型的模拟或观测分析来量化森林植被对地表温度的生物物理效应，但模型模拟受空间分辨率和参数化不确定性的限制，与实际观测存在偏差；卫星遥感虽能直接测量景观对地表温度的影响，但对陕西不同地理区域森林温度效应的系统比较分析仍存在空白。
为了解决这些问题，来自国内的研究人员针对陕西这一具有代表性的中纬度地区开展了研究。陕西地形和气候多样，分为陕北黄土高原、关中平原和陕南山地三个区域。研究人员运用空间 - 时间替代法，将轨道中等分辨率成像光谱仪（MODIS）传感器获取的 LST、ET 和反照率数据，与土地覆盖和降水数据集相结合，对 2013 - 2021 年陕西不同区域森林对地表温度的调节作用进行量化分析。该研究成果发表在《CATENA》上，对中纬度地区的生态建设和气候调控具有重要意义。
研究人员开展研究时用到的主要关键技术方法包括：首先利用卫星遥感获取多源数据，如从 MODIS 传感器获取 LST、ET 和反照率数据；然后结合土地覆盖和降水数据集；最后运用空间 - 时间替代法，对比相似环境条件下相邻的森林和非森林区域，来评估森林引起的温度变化。
研究结果
- 森林引起的 LST 变化及纬度模式：研究人员分别汇总处理了白天（上午 10:30、下午 1:30）和夜间（晚上 10:30、凌晨 1:30）的 LST 数据。发现陕西耕地（Cropland，CR）和草地（Grassland，GR）的白天 LST 高于森林植被。森林植被相对于耕地的 ΔLST（ΔLSTCR）为?0.062 ± 0.182 °C ，相对于草地的 ΔLST（ΔLSTGR）为?0.033 ± 0.228 °C ，这表明森林植被在白天有降温作用，但夜间可能相反。
- 不同地理区域的温度差异：研究整合多源环境和地形变量，系统分析了陕西不同地理区域森林植被对 LST 调节的空间差异。结果表明，陕西森林整体白天降温作用占主导。在陕南山地、关中平原和陕北黄土高原，森林相对于耕地的降温作用先增强后减弱，分别为（?0.05 ± 0.202 °C）、（?0.052 ± 0.18 °C）、（?0.034 ± 0.124 °C）；相对于草地的降温作用呈稳定上升趋势，分别为（?0.008 ± 0.294 °C）、（?0.021 ± 0.563 °C）、（?0.029 ± 0.131 °C）。而且，森林降温在平原和高原地区比山区更明显，并且有很强的季节性变化。
- 影响机制分析：从机制上看，森林和开阔地之间的 ET 差异随纬度增加而增大，而反照率差异的空间变异性更大。这说明在不同地理区域，ET 和反照率对森林调节地表温度的贡献不同，且这种贡献受到纬度和地理环境的影响。
研究结论与讨论
本研究针对中纬度地区多样的地形，系统评估了森林植被对地表温度的调节作用。通过对陕北黄土高原、关中平原和陕南山地的对比分析，发现森林相对于耕地的降温作用在关中平原最强（?0.052 ± 0.18 °C），而相对于草地的降温作用在陕北黄土高原最强（?0.029 ± 0.131 °C） 。这些结果揭示了森林植被对地表温度影响的区域差异和季节变化规律，以及 ET 和反照率在其中的作用机制。
该研究成果为中纬度地区的造林策略提供了重要依据。在进行生态建设和规划时，可以根据不同区域的特点，合理选择造林区域和树种，以最大化森林的降温效益，优化气候调节功能，增强对未来环境变化的适应能力。同时，研究也存在一定局限性，如空间 - 时间替代法可能受历史土地利用、土壤性质等因素影响，导致结果存在偏差；植被对过去干扰的响应可能存在时间滞后，观测到的温度差异可能部分反映历史土地覆盖变化。但总体而言，这项研究为进一步理解森林在中纬度地区的气候调节作用奠定了基础，对推动区域生态建设和应对气候变化具有重要的理论和实践意义。
