北京
第一片落叶常对人宣告着秋天到来。8月28日，一位北京市民拍下她看到的“第一片落叶”；9月底，一名上海市民又在街头拍到她今年看到的第一片落下的银杏树叶。秋天的进程随着树叶的衰老逐步推进，变色，掉落。
树叶何时落下，是一个气候命题。谁在决定秋叶何时变黄、何时落下呢？
科学界以往的主流观点是，这主要是秋天气温和日照时长决定的：秋天气温越低，日照时长越短，叶片衰老越早。反之，如果遇到暖秋，树木生长期被延长，树叶就迟迟不衰老。这是基于树木的生物学原理。
按照这种认知，全球变暖会带来一定好处。
北半球多地秋季平均气温在增长，可能延长一些地区的树木生长季，从而让树木发生光合作用的时间变长，帮助固定更多二氧化碳。1999年欧洲一项基于40年数据的大尺度物候观测就有如此发现，秋季变暖了，落叶时间变晚了。类似框架被后续全球气候模型广泛采纳。
但近几年，一些新研究发现没那么简单。气候与树叶的关系呈现出更多复杂性。一些其他因素也在决定着落叶时间。
比如风速。由于全球变暖，北极和中高纬度的气压差减小，高纬度近地面平均风速在下降。2021年，中科院地理科学与资源研究所的吴朝阳等人发现，风速减弱会推迟叶片衰老变色启动日期。这项研究基于1982-2015年2000多个地面观测点的数据，发现北半球高纬度区域过去34年的风速减弱，显著推迟了叶片衰老变色启动时间。也就是说，北半球高纬度地区风变小，所以叶子可能黄得更晚了。
比如更早的夏季气温。2023年《科学》杂志一项研究发现，春季叶片发芽后到夏至前，平均气温每上升1℃，北半球森林叶片衰老启动平均提前1.9天。这是因为，这段时间升温，叶片光合速率更高，提前完成本年度生长配额。可能提前进入越冬状态。而夏至之后初秋升温，反而会延缓叶片衰老过程，平均气温每升高1℃，衰老进程延后2.6天。
极端天气也可能会让树叶在秋天落得更早。
2025年《自然-通讯》一项研究发现，降雨频次独立于总降雨量调控落叶。即便全年总雨量不变，如果下雨次数变少，土壤干湿波动加剧，树叶会更早衰老脱落。
过去传统的假设是，春秋的物候有较强联动性。现在要被重新审视。
比如，过去认为，树木在春天展叶越早，叶片启动生长早，积累的能量足以让它在秋天时延缓衰老。2024年发表在《全球变化生物学》的研究修正了这个简单逻辑，它发现，近几十年，春季展叶对秋季衰老的跨季延续效应显著衰减；变暖、夏季热浪、干旱这类夏季气候扰动，可以直接干预秋季衰老，春秋物候之间的耦合关系在变弱。甚至树木落叶时间可能和过去3年的气候记忆有关。
2026年9月刚刚发表的一项研究用控制实验方法发现，干旱有隔年回弹遗留效应。实验发现，干旱发生当年，叶片衰老提前，叶子更早变黄。干旱结束后第一年，看起来恢复正常。干旱结束后第二年，虽然土壤水分充足，但曾经受过干旱的树苗，叶片衰老启动显著推迟。重度干旱组，衰老启动最多可以推迟近20天。
对普通人而言，关心的是何时可以赏秋，赏秋期拉长还是缩短。中科院中国物候观测网在北京西郊颐和园对50种木本植物开展了长达49年的连续物候观测。2018年发表的一篇论文显示，1965至2014年间，这里树木秋叶变色起始时间每10年推迟3.6天，但落叶末期仅每10年推迟1.1天。二者推迟幅度并不对等，意味着树叶从开始变色到全部落完的窗口，在半个世纪里被缩短。
在气候变化下，另一种现象值得关注。树叶还未变色就掉落，或变色后迟迟不掉落。美国物候网的数据显示，北美东部硬木林落叶整体延后，但极端寒潮年偶有“无色彩秋季”，即许多树叶还未来得及变色便掉落。
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