嘉陵江流域树轮水文气候学研究

Jialing River, a major tributary of the Yangtze River, has experienced a severe decline of streamflow and precipitation in its river basin for the recent decades. However, how unprecedented the recent hydroclimatic changes in the context of a longer time period is still unclear, as the instrumental records of precipitation and streamflow are very short in this river basin.This project aims to conduct system dendroclimatological and dendrohydrological research in this area to extend the short climate and hydrological records. We will develop a network of tree-ring chronologies by sampling trees from the mountains in and around Jialing River Basin. These tree-ring chronologies will be applied to reconstruct the climate and hydrological variations over the past 300-500 years for the Jialing River Basin and its major tributaries. The spatial and temporal characteristics of regional hydroclimatic variations over the past centuries will be investigated, and the possible forcing mechanisms on the climate and hydrological variability will also be assessed by examining the relationships of regional hydroclimate reconstructions with the global sea surface temperature, El Nino/Southern Oscillation (ENSO), East Asian monsoon and Southwestern monsoon. These works will enrich the high resolution hydrological records in the Jialing River Basin, which should be useful for regional hydroclimatic variability predicting, basin-wide water resource management, as well as contribute some basic data for climate model verification.

嘉陵江是长江的主要支流之一，近几十年流域内降水量和径流量显著减少。但流域内器测的气候和水文记录较短，不能很好地评估流域内当前的气候水文变化趋势，也限制了对流域过去气候和水文变化特征、规律和机制的理解。本项目拟在嘉陵江流域开展系统的树轮水文气候学研究来延长流域水文气候变化记录。通过在流域及周边采集树轮资料，建立树轮年表网络，选择对气候、水文要素响应敏感的树轮年表，重建过去300-500年流域内气候水文等的变化历史，对比分析流域内不同区域气候水文等的变化特征及时空规律。通过分析重建序列与全球海温、ENSO、东亚季风和西南季风等的关系，探讨过去几百年流域水文气候变化的驱动机制。该项目的开展将丰富流域内高分辨率古气候变化资料，为区域水文气候变化趋势预测和水资源管理等提供依据，同时也可以为气候模型验证等提供基础数据。

嘉陵江是长江的主要支流之一，近几十年流域内降水量和径流量显著减少。但流域内器测的气候和水文记录较短，不能很好地评估流域内当前的气候水文变化趋势，也限制了对流域过去气候和水文变化特征、规律和机制的理解。本项目通过在嘉陵江流域通过在流域及周边采集树轮资料，建立了区域树轮年表网络，选用部分对湿度响应敏感的树轮年表，重建了过去300多年流域内干旱、径流量等的变化历史。研究发现岷山北部器测时段的水文气候状况在过去334年是异常的，最严重的干旱期和最长的湿润期均发生在器测时段。1824年区域发生了最严重的干旱，这次干旱同时影响了青藏高原东北部及周边地区。岷山北部的干旱变化与邻近其他地区基于树轮的湿度相关重建大体一致。海水表面温度的变化调谐区域干旱变化，但其影响不稳定，区域干旱变化的机制有待进一步研究。利用采自白龙江流域的6个树木年轮数据，项目重建了1681-2017年期间白龙江的径流量变化历史，发现近期1990s-2000s的径流量下降是前所未有的。温度升高和降水量减少共同导致了1995-2011年的严重低径流量时期，其中温度的贡献占10.5%，降水减少的贡献占4%。本研究结果暗示，如果区域未来升温继续，降水没有显著变化，白龙江的径流量可能会继续下降，将会影响区域水资源供给。该项目的开展丰富了流域内高分辨率古气候变化资料，可为区域水文气候变化趋势预测和水资源管理等提供依据，同时也可以为气候模型验证等提供基础数据。