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秦岭-大巴山地区 (秦巴地区) 作为中国南北过渡带的重要组成部分, 具备丰富的 生物多样性,但生态系统 相对 脆弱。该地 历史时期 气候变化 研究 对于 评估和规划气候变化的影响 、 加强 生态 环境 保护和 维护区域 可持续发展具有重要意义 。

树木年轮由于分辨率高、定年准、时间连续性好以及地理分布广,在古气候研究中具有不可比拟的优势。地球环境研究所“极端气候事件及影响”团队(EXCEIS) 的树轮课题组 研究发现,陕西汉中地区巴山松的径向生长(树轮宽度)主要受前一年5月3日至7月20日的夏季平均最低温度限制( r = 0.68, p < 0.001)。这一限制时段的开始和结束日期分别与二十四节气中的立夏(5月5日- 5 月7日)和大暑(7月22日- 7 月24日)接近,证明特定节气时段的温度变化对树木生长有重要意义。

基于上述认识,团队重建了秦巴地区西南部自1879年以来的夏季平均最低温度变化历史(方差解释量45.65%), 结果表明 在过去近1 40 年中,研究区经历了四次冷期(1879-1891年、1926-1951年、1966-1980年和1988-1999年)和三次暖期(1911-1916年、1956-1962年和2004-2010年),且2 004-2010 年是过去近1 40 年中最暖的时期。重建的温度变化不仅揭示了强烈的局地气候信号,而且还能够捕捉到大规模的温度事件,例如我国东部地区1 970 年代以后的升温趋势等。

研究揭示,重建的夏季平均最低温度变化与太阳活动、厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)、太平洋年代际振荡(PDO)和大西洋多年代振荡(AMO)有关,并且多个驱动因素对气温变化的综合影响远远大于单个驱动因素的影响。其中, PDO 和 AMO 的耦合作用( +AMO/-PDO )对温度变化的影响尤为突出。

图1 研究区域采样环境概述

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图2 重建夏季平均最低温度与PDO、AMO指数对比

该成果2024年2月10日在线发表于国际树轮研究期刊Dendrochronologia,硕士生周秋月为第一作者,蔡秋芳研究员为通讯作者。研究得到中国科学院战略性先导科技专项(XDB40010300)、陕西省自然科学基础研究计划重点项目(2024JC-ZDXM-17)、山东省基金(LSKJ202203300)和陕西省自然科学基础研究基金(2023-JC-QN-0307)等项目资助。

全文详见:

Qiuyue Zhou, Qiufang Cai*, Yu Liu, Meng Ren, Mei Xie, Qiang Li, Changfeng Sun, Huiming Song, Hanyu Zhang. Minimum summer temperature variations in Hanzhong, the southwestern Qinling–Bashan Mountains, China since 1879 AD. Dendrochronologia, 2024, 84, 126178. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2024.126178.

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.dendro.2024.126178