基于树轮稳定氢氧同位素比率的喜马拉雅山中部小冰期以来干湿变化研究

Stable oxygen and hydrogen isotope ratios (δ18O and δD) in tree rings are reliable paleoclimate proxies, which have been proved to record different climate signal compared with tree-ring width index, and have great potential in climate reconstruction especially for high-elevation regions. In high-elevation regions, the possibly effective linkage of the study of δ18O and δD in tree-ring and ice core would help to understand the regional climate change comprehensively. Here we will measure the annual values of δ18O and δD from tree ring samples，which will be collected along Gyirong, Nyalam, Tingri and Yadong in the central Himalayas. The regional drought and moisture history since the Little Ice Age would be reconstructed from the tree-ring δ18O and δD time series, based on the climate-response model of tree-ring δ18O and δD. Moreover, we will compare the time series of tree-ring and ice core δ18O and δD from the central Himalaya, to understand the differences and similarities of the climate response of both proxies. Our results might have important implications for future climate reconstruction in the central Himalayas.

树轮稳定氢氧同位素记录是不同于宽度资料的全球变化研究的可靠代用资料，尤其在高海拔地区的气候重建方面具有较大潜力。高海拔地区树轮稳定氢氧同位素气候学研究结果可有效地与冰芯代用资料相结合，有助于更全面地理解区域气候变化特征。本项目选择喜马拉雅山中部为研究区域，拟沿吉隆—聂拉木—定日—亚东一线采集树轮样品，进行年分辨率树轮稳定氢氧同位素比率（δ18O和δD）的测试。建立区域自小冰期以来的树轮δ18O和δD序列，根据树轮δ18O和δD的气候响应模型，重建喜马拉雅山中部小冰期以来的干湿变化，探讨这种变化的机制和规律；进一步结合喜马拉雅山中部已有冰芯δ18O和δD记录，探讨不同代用资料所反映的气候变化特征的异同，为区域气候重建工作提供科学依据。

树轮稳定氧同位素记录是不同于宽度资料的全球变化研究的可靠代用资料，尤其在高海拔地区的气候重建方面具有较大潜力。高海拔地区树轮稳定氧同位素气候学研究结果可有效地与冰芯代用资料相结合，有助于更全面地理解区域气候变化特征。本研究在喜马拉雅中部地区建立亚东（1790-2014年）和吉隆(1850-2013年)树轮δ18O同位素序列。统计分析表明，1850-2013年，亚东和吉隆树轮氧同位素序列的变化虽然在低频上有一定的差异，但是整体上均呈现上升的趋势，相关系数达到0.38（p < 0.001）。气候响应分析表明，亚东和吉隆树轮氧同位素反映的气候信息基本一致，两者的控制因子均为夏季（6-7月）的降水量。喜马拉雅中部两条树轮δ18O序列与冰芯δ18O序列变化较为一致，这表明树轮δ18O同时包含了降水δ18O的信号。综和青藏高原南缘的其余6条树轮δ18O序列，使用主成分法得到两个主成分树轮δ18O序列，其中第一主成分序列包含了更多共同的区域气候变化信息。大气环流的分析表明，当南亚季风较强时，青藏高原南缘气候变化与东太平洋海温相关显著，而南亚季风较弱时，中太平洋海温变化对区域气候影响则较大。