南北过渡带、三江源以及横断山区是我国重要的地理单元，具有丰富的生物多样性和敏感脆弱的生态环境，其对气候变化的响应十分敏感。在全球变暖的背景下，这些地区的气候变化愈发受到重视，但是由于气象台站的稀疏不均、观测时间的限制，大家对这些地区的历史气候变化及其可能驱动机制的认知尚存不足。为了揭示这些地区过去几百年的气候变化特征，探讨气候变化的可能机制，需要利用气候代用资料。在众多气候代用资料中，树木年轮由于其定年准确、分辨率高等优点，在历史气候重建研究中得到广泛应用。

近日，大气科学学院气候与气候变化研究团队靳立亚教授、李金建高级工程师及其指导的研究生郑泽煜、张玉等人，利用采自我国南北过渡带、三江源以及横断山区树木年轮资料，在定年、生长趋势去除、树木年轮-气候相互关系分析的基础上，重建得到多条历史干湿、气温变化序列，在我国南北过渡带关键地带历史气候变化重建方面取得系列进展，进一步增加了对关键地带历史气候变化的认知，相关成果相继发表在《Scientific Reports》及《International Journal of Climatology》、《Quaternary International》等地学领域国际知名期刊上。

靳立亚教授领导的研究小组分别利用采自我国南北过渡带东、西两端的油松树轮样本建立了树轮宽度年表，分别重建了东、西两段1793-2017年和1635-2018年的干湿变化，研究发现：我国南北过渡带东段的湿度变化与同期季风指数和气温相关性弱，与降水呈显著正相关，表明当季降水量是控制区域湿度变化的主要因素；此外，回归分析表明，降水在很大程度上是由锋面系统决定的，这也是中国中东部5-6月水汽持续分布的原因。而南北过渡带西段的湿度变化则主要收到ENSO、PDO、NAO等的调制，同时还发现在过去四个世纪里，ENSO与区域湿度变化的联系是不稳定的，在二者呈现显著负相关的时间段，相对应地，热带印度洋海温显著降温，表明热带印度洋海温的不同阶段对秦岭西段的春末夏初湿度变化的调节作用。

利用横断山区的树木年轮资料，重建了1383-2005年夏季（6-7月）气温变化，为目前该地区最长的气温重建序列之一，研究发现ENSO、AMO以及太阳活动可能是该地区气温变化的主要影响因子；此外，2005年前后树木年轮对气候变化的响应存在比较显著的分异现象，这可能是由于温度升高导致的干旱胁迫，以及由于冬季积雪增多导致春季萌芽期推迟而使得生长季缩短所导致的。利用长江源的树木年轮宽度年表，重建了长江源区1665-2013年夏季NDVI变化历史，发现NDVI与PDSI总体呈显著正相关，但具有比较显著的阶段性，并且不同等级旱涝情况下，NDVI与PDSI表现出一定的非对称性特征，即极端干旱年份NDVI与PDSI呈正相关，而极端湿润年份NDVI与PDSI呈负相关。

以上研究工作得到科技部基础资源调查专项和国家自然科学基金面上项目资助。

相关文章：

[1]Zheng, Z., Jin, L., Li, J. et al. 2021.Moisture variation inferred from tree rings in north central China and its links with the remote oceans. Scientific Reports 11, 16463.

[2] Zheng, Z., Jin, L., Li, J. et al. 2021. Influence of May–June frontal precipitation on coherent moisture pattern in east-central China since 1793 based on tree-ring data. Quaternary International, 607: 79-88

[3] LI J, WANG S, QIN N, et al, 2021. Vegetation Index Reconstruction and Linkage with Drought for the Source Region of the Yangtze River Based on Tree-ring Data. Chinese Geographical Science, 31(4): 684−695

[4]Zhang Y, Li J, Wang S, et al.2021. A reconstruction of June–July temperature since AD 1383 for Western Sichuan Plateau, China using tree‐ring width. International Journal of Climatology. doi: 10.1002/joc.7336

图1我国南北过段带西段scPDSI与ENSO指数的25年滑动相关性分析（1635～2005）. (b)重建的热带印度洋(15°S～20°N, 40°～100°E)平均海表温度时间序列（1646～2001）。橙色矩形表示ENSO与区域湿度的显著负相关时段和热带印度洋海温的对应情况。虚线表示90%的置信水平。

图2 我国南北过段带东段5-6月的降水与同期其他要素的回归分析 (a) 850 hPa位势高度（m，等值线；比湿，g/kg，阴影）；(b) 850 hPa纬向风（等高线）和850 hPa垂直风（Pa/ s，阴影）。颜色条表示回归系数。垂直速度的正（负）异常表示下降（上升）运动，反之亦然。正（负）纬向风异常指示东风（西风）。