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青藏高原不仅影响全球大气环流,还是全球气候变化的敏感区。虽然该地区具有建立长树木年轮序列的潜力,但到目前为止,仍然缺乏指示该地区近千年温度变化的树轮重建数据。本研究的目的是利用青藏高原东北部和东南部森林上限附近的树轮宽度资料推断该青藏高原东缘近千年来的温度变化。
我们在青藏高原东北部和东南部分别采集了祁连圆柏和川西云杉树轮样本,用能保留树轮宽度序列中更多低频变化的方法对轮宽序列进行标准化,建立了两条有较大样本量,且具有百年尺度变化的树轮宽度年表。基于这两个年表,我们分别重建了乌兰地区冬季(9-4月:1000-2002,R2=40.8%)和波密-林芝地区夏季温度变化(8月:1385-2002,R2=45.7%)。重建结果显示,在乌兰地区,近1000年来的冷期主要包括1013-1143,1265-1304,1362-1383,1480-1518,1592-1845;暖期包括1144-1264,1305-1361,1384-1479,1519-1591,1842-2002;20世纪是最暖的100年,1990年代是最暖的十年;最冷的百年和十年分别发生在1600-1699,1642-1651年。在波密-林芝地区过去618年中,暖期主要包括1448-1494,1509-1521,1553-1567,1797-1813,1844-1906,1917-2002;冷期发生在1385-1417,1427-1447,1495-1508,1522-1552,1568-1796,1814-1843;最暖和最冷的十年分别发生在上世纪90年代和1700s。
基于本研究的重建结果及其与青藏高原其他地区气候代用资料的对比,我们对青藏高原东缘近千年来的气候变化得到了如下认识:
1.在中世纪暖期,青藏高原东北部地区的冬季温度在中世纪暖期时具有明显的区域特征,在~1000-1100年期间较冷,在~1140-1450期间偏暖。
2.在小冰期,青藏高原东缘经历了~1590-1850年间的持续冷期3.无论是冬季还是夏季,青藏高原东缘的20世纪变暖,尤其最后30年,在过去600年中是前所未有的。高原东北部地区的冬季升温在过去1000年中都是前所未有的。
4.我们的重建可以代表青藏高原地区近400年温度变化,还可以指示全球或北半球的温度变化。
5.青藏高原东缘气候变化对气候驱动因子,如CO2,火山爆发,太阳活动具有敏感的响应。