全球气候变化的严峻形势促使科学家和政策制定者不断探索有效的缓解方案。树木恢复，作为涵盖植树造林与再造林的自然气候解决措施，因其碳汇潜力受到广泛关注。树木通过光合作用大量吸收大气二氧化碳，储存在生物质和土壤中，直接降低温室气体浓度，从而减缓气候暖化。然而，最新研究显示，树木恢复的气候效益远不止碳吸收本身，大气化学过程同样扮演着关键角色，甚至能增强其减缓效果。传统研究多聚焦于二氧化碳的循环和土地覆盖变化对气候的直接影响，例如地表反照率的变化导致的辐射效应，但忽略了生物挥发性有机化合物（BVOCs）及相关大气化学反应的连锁影响。新一代气候模式集成了交互式大气化学模块，令科学家得以模拟树木恢复如何透过激发大气中有机气溶胶的生成，改变云的性质并调节辐射平衡。
大气中的有机气溶胶尤其是次生有机气溶胶（SOA）形成受树木挥发性有机物释放量的影响显著，当树木土地恢复时，BVOCs的排放增加，促进了SOA浓度上升。SOA通过散射太阳辐射减少到达地表的短波辐射量，从而产生负的辐射强迫效应，降低地表温度。与此同时，SOA亦充当云凝结核，改变云微物理属性，增强云反照率和云生命周期，进一步加剧冷却效应。这种联动机制通过化学反应和物理过程的互动，将树木恢复的气候减缓潜力显著提升，尤其在南半球热带地区表现得更为突出。研究表明，南半球的树木恢复主要发生在热带区域，那里树种排放的BVOCs更多，促进SOA生成和低云量增加，导致该区域的表面温度反而出现降温或变暖效应减弱的现象。相比北半球，尽管北半球树木恢复面积更大，南半球的单面积碳储存效率更高且气候缓解效果更显著。
此外，树木恢复还通过调节蒸散作用改变地表水汽含量和局地气候，增加蒸腾冷却效应，特别是在热带地区，更加缓和了由地表反照率降低所引致的潜在增温。蒸散增加导致下层大气水汽含量提升，促进低云形成，云层效应进一步反射太阳辐射，助力降温。大气化学变化也影响着短寿命气候污染物（SLCFs）如甲烷和臭氧。树木恢复提升BVOC排放，改变了大气氧化能力，进而影响甲烷的寿命和浓度。研究提示，虽然甲烷浓度可能随之升高，带来一定的暖化效应，但相较SOA和云对短波辐射的冷却作用，这一暖化影响较小且有限。这种复杂的交互作用最终使得包括大气化学的树木恢复模型预估比忽视化学过程的模型呈现出更强的净冷却效应。
火灾作为影响陆地碳储量和气候的重要因素，也受到树木恢复的影响。模拟显示，热带地区树木恢复显著减少了火灾碳排放，强化了碳储存效益，而在北半球温带地区部分区域火灾活动有所增加，但由于大气化学的调节，火灾增加的强度在包含化学交互作用的模型中明显减弱。氮沉降的增加亦是树木恢复带来的额外碳汇促进因素。大气化学模式显示，随着表面粗糙度的提高和气溶胶的变化，氮沉降显著增强，特别在北半球。氮沉降的提升促进土壤肥力和植物生产力，进一步提升了碳固定速率。树木恢复的复杂影响不局限于陆地碳汇的增强，同时涉及气溶胶的直接辐射效应和云的间接效应，还有挥发性有机物的排放变化及其对臭氧和氧化能力的影响。
整合这些过程的先进气候模型表明，忽略大气化学的研究将低估树木恢复的气候缓解潜力。由此，科学界和政策制定者应当重新审视森林恢复策略，将大气化学交互纳入规划设计过程，以获得更全面准确的气候影响评估。在气候行动倡议愈加迫切的背景下，科学发现树木恢复不仅通过碳吸收减缓气候变化，更能通过复杂的大气化学机制增进其效果，为全球实现《巴黎协定》目标带来了新的希望。加快科学决策与生态修复实践的结合，将释放树木恢复的最大气候效益。未来研究需要多模型比对及长期观测验证，使我们更深入理解不同气候带和树种恢复方案对大气化学与气候的交互响应。此外，应关注森林恢复对区域空气质量的影响，以协调气候和健康效益。
总之，大气化学为树木恢复的气候减缓潜力赋能，构建了绿色发展与低碳未来的重要桥梁。通过科学认识和政策支持，我们有望将大规模植树造林打造成为应对气候变化的强有力工具。
