青藏高原南部树木年轮降水记录及其对温度变化的响应

In recent one hundred years, global change characterized by increasing temperature aroused extensive attention. Under the background of regional and global warming, how does Indian summer monsoon precipitation response to it? Different methods or data such as model simulation, instrumental meteorological data and proxies such as ice core arrived at different conclusions. Tree ring, as the proxies of past climate change, could provide high resolution, long time serial and credible evidence. However,dendroclimatological research in this area focused on temperature reconstruction and precipitaiton in the non-monsoon period. In Yalongzangbu valley at the south of Tibet, this study will design the sampling scheme, select the sites which are sensitive to precipitation, carry out tree ring width analysis and extract low frequecy climate information by different detrended methods. At the same time, we will make attempts to do stable carbon and oxgen isotope analysis, extract the history of monsoon activity. Based on the climate significance evaluation of tree-ring width and stable isotopes, we will reconstructe the history of past tree hundred years, by combining multi-tree-ring parameters. Finally, we will compare the reconstructed precpitation with regional and large-scale temperature, reveal the relation between Indian summer monsoon precipitation with temperature change on different time scale, especially the response pattern of precipitation change trend to the warming trend to rencent one hundred years. Which would provid the sicientific base for realizing the impct factor of the strength of Indian summer monsoon and understanding of the mechanism of monsoon activity, and provide referce to the prediciton of future climate change trend.

在区域和全球变暖的背景下，印度夏季风降水对温度的变化是如何响应的？模型模拟、器测资料和冰芯记录等不同的研究方法和资料得到的结论并不一致。树轮作为过去气候变化的代用资料，能为解决这一个问题提供高分辨率、长时间序列的可信证据。然而该区域已有的树轮气候的研究成果主要集中于反映温度和非季风活动期的降水。本项目计划在西藏南部受印度夏季风影响较大的雅鲁藏布江流域，选择树木对降水敏感的区域布设采样点，开展树轮宽度分析，并采用不同去趋势方法，提取低频气候信息。同时尝试开展树轮碳、氧稳定同位素分析。评估树轮宽度和同位素参数用于重建区域降水的潜力，结合多种参数重建该区域300年来的降水变化历史。将重建的降水序列与区域和大范围的温度进行对比，揭示不同时间尺度夏季风降水对温度变化的响应规律，重点分析近百年来升温背景下的降水变化趋势，为深入认识印度季风强度的影响因子和季风活动的机理提供依据。

青藏高原作为世界上海拔最高和地形最复杂的高原，由于其显著的动力和热力作用，对区域乃至全球气候产生重要的影响。在区域和全球变暖的背景下，印度夏季风降水对温度的变化是如何响应的？模型模拟、器测资料和冰芯记录等不同的研究方法和资料得到的结论并不一致。位于青藏高原南部的雅鲁藏布江流域的降水受印度夏季风活动的影响，其降水变化能反映印度夏季风活动的强度。而树轮作为过去气候变化的代用资料，能为解决这一个问题提供高分辨率、长时间序列的可信证据。.本项目在西藏南部受印度夏季风影响较大的雅鲁藏布江流域及其周边区域，共完成了20个点的树木年轮采样，并建立16个树轮宽度年表和2个稳定碳同位素序列。采用相关函数、响应分析等方法，评估树轮多参数的气候信息及其用于气候重建的潜力。发现在青藏高原森林分布的地理边缘区，树木径向生长限制因子明显，主要受水分条件制约。表明在森林原始森林分布的西部边界，树木年轮宽度可以用于重建降水等气候要素变化历史。同时还发现了位于西藏东北部地区川西云杉和大果圆柏对气候相应的差异性，大果圆柏水分限制因子更为明显，而云杉主要受秋冬季的气温限制。.基于树轮宽度指数与气候（或植被）要素的相关分析结果，重建了5条气候变化序列。分别是（1）利用大果圆柏树轮宽度重建了西藏中部年降水量序列；（2）利用灌木香柏的树轮宽度重建了西藏中部5-6月平均最高温度；（3）利用大果圆柏树轮宽度重建了西藏中部植被指数历史；（4）利用西藏东北部的大果圆柏重建了该区域5-6月相对湿度变化；（5）利用川西云杉树轮宽度重建了西藏东部地区秋冬季最低气温序列。.重建的西藏东北部5-6月相对湿度变化历史与印度夏季风爆发日距平序列变化趋势一致。表明随着印度季风爆发日期提前，将增加5-6月西藏中东部地区空气中的水汽含量。西藏中部年降水量重建序列特征分析表明，近几十年随着全球和区域温度的增加，区域的降水量也随之增加。与此同时，降水的变率也增加，极端干旱和洪涝灾害发生的风险增加。重建的西藏中部地区5-6月最高温度以及西藏东部秋冬季最低气温的空间代表性分析表明重建温度序列具有较好的空间代表性。.本项目基于树轮重建了西藏中部和东北部气候变化长序列，揭示了区域气候变化的事实和规律，并分析了其与区域和全球气候背景的可能联系，为深入认识印度季风强度的影响因子和季风活动的机理提供依据。.