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我国地处北半球中纬度,生态环境复杂多样。在生态环境更为脆弱的干旱、半干旱的西北内陆区,其平均温度与全球的变化趋势大致相同,呈现出逐渐上升的趋势。在这种背景下,各种环境、生态、经济、可持续发展等问题日益突出,干旱化趋势日趋严重。
然而我国西北内陆地区气象台站稀疏,气象记录一般只有50年左右,严重限制了我们对西北地区气候变化规律的认识。树木年轮具有分布广、连续性好和精确定年等特点,使得我们能够应用树木年轮对西北地区历史时期气候变化规律和可能原因进行分析和判断,并对西北地区气候未来的发展趋势以及社会可持续发展提供可靠依据。
本文以采集于甘肃东大山地区的青海云杉树芯样品为研究对象,建立了公元1820年以来该地区的标准树轮宽度年表,并以此来研究河西走廊北山中段地区过去192年的气候变化特征。
通过树木年轮宽度与气象站气象资料之间的相关分析发现东大山地区树木生长明显受到当年月平均最低温度的影响(r=0.56)分析发现,树轮宽度较好地反映了东大山地区192a以来3-9月平均最低温度变化历史:
1.建立了甘肃东大山地区一条1820-2011年的标准树轮宽度年表。
2.树轮年表-气候要素相关分析发现,3-9月平均最低温度是影响东大山树轮宽度的一个重要气候因子,因此该树轮年表可用来指示东大山地区过去192年的3-9月平均最低温度变化历史。
3.1820-2011年期间东大山3-9月平均最低温度总体呈现上升趋势,其中1820-1950年温度在平均线以下位置波动,总体偏冷;1950后温度上升趋势明显,总体偏暖,显示出与全球气温同步的升温趋势。
4.功率谱分析显示树轮宽度年表存在2-4年的准周期变化,处于准两年周期波动和ENSO周期范围内。
5.空间相关分析及与研究区周边不同地区树轮宽度年表的对比结果均显示东大山地区宽度序列不仅代表了研究区3-9月平均最低温度的变化,而且对周边较大范围同期温度变化有一定的指示意义。
6.东大山树轮宽度序列窄轮与近两百年来全球火山喷发事件存在很好的对应关系,火山喷发当年或后续年份产生的低温效应使得该地区出现树轮宽度极小值,反映出该地区树木径向生长对火山活动反映敏感。