云南中西部干旱變化的樹輪記錄研究.pdf

1、干旱作為人類歷史上最廣泛且最嚴重的自然災(zāi)害，對經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)、生活、生態(tài)都有著顯著的影響。干旱是水分供需關(guān)系的不平衡，在濕潤半濕潤地區(qū)仍舊顯著，中國西南地區(qū)歷來是干旱頻發(fā)的區(qū)域之一，西南邊陲的云南更是一個干旱較嚴重的中心。季風系統(tǒng)的影響加之復(fù)雜的地形地貌，云南的干旱具有明顯的季節(jié)性，復(fù)雜的區(qū)域性。在全球升溫背景下，開展對云南地區(qū)干旱的研究，了解其變化趨勢與特征就顯得更具意義。鑒于氣象觀測資料長度不足，阻礙了在長時間尺度上分析干旱的變化特征，

2、因而考慮借助高分辨率的樹輪代用資料進行區(qū)域干旱研究。云南的樹輪-氣候研究密集于橫斷山滇西北三省交界區(qū)，樹輪樣點分布極不均勻，廣大的云南其他地區(qū)處于樹輪研究空白區(qū)。
　　本文選擇青藏高原與云貴高原兩大地形單元的結(jié)合部作為研究區(qū)，位置上屬于云南的中西部，首先在更靠近云貴高原的云南中部無量山地區(qū)利用云南鐵杉樹輪寬度重建了過去140年干季(11月至4月)區(qū)域標準化降水蒸散指數(shù)SPEI1，這也是該地區(qū)的第一例樹輪氣候重建，據(jù)此分析了無量山地

3、區(qū)干濕歷史及其特征，并嘗試進一步探究區(qū)域干濕變化與大尺度環(huán)流系統(tǒng)的關(guān)系；其次，利用無量山云南鐵杉樹輪中頻繁而穩(wěn)定出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)“異?！爆F(xiàn)象——年內(nèi)密度波動(也稱作偽輪、雙輪等)，本文建立了年內(nèi)密度波動年表，并分析其形成的環(huán)境因素及氣候應(yīng)用；最后，在更靠近青藏高原的橫斷山中南部云嶺山脈，基于兩個氣候響應(yīng)模式和響應(yīng)時間更一致的云南鐵杉年表，重建云嶺地區(qū)春季干旱，并與周圍地區(qū)基于樹輪的水分重建進行對比分析。主要結(jié)論如下：
　　無量山干季重建

4、結(jié)果顯示，1888-1908年、1948-1965年為持續(xù)的較干旱時期，1876-1887為持續(xù)的較濕潤時期，1950s-1960s是重建期內(nèi)最干旱的時期。1976-1997年是重建期內(nèi)無量山地區(qū)氣候干濕高頻波動強度和幅度最大的時期，實際上這種氣候波動增強可能從20世紀60年代早期就已開始，極端干濕年也集中出現(xiàn)在20世紀后半葉，近幾十年云南中部氣候變率增強、極端氣候發(fā)生頻率增加可能與全球變暖有關(guān)。云南干季干濕變化與南支槽的強弱有關(guān)，在大

5、范圍環(huán)流背景下，研究區(qū)氣候則與NAO和AO有關(guān)，其中AO的影響可能更為顯著,西風系統(tǒng)對該地區(qū)干季氣候具有重要的影響。
　　無量山樹輪密度年內(nèi)波動（Intra-annual density fluctuations,IADFs）主要發(fā)生于早材，4、5、6月持續(xù)的溫度偏高，5月降水偏少以及7月降水偏多的氣候模式十分有利于IADFs的形成，其中5月的高溫少雨和7月的多雨氣候起著關(guān)鍵作用。生長季前期尤其是5月的干旱脅迫，使得形成層活動減緩

6、甚至停止，形成類似晚材的密度較大的細胞，而生長季中期（7月）氣候適宜，形成層重新開始活動，繼續(xù)早材的生長，最終導(dǎo)致早材內(nèi)的密度波動。5月的干旱對IADFs的形成至關(guān)重要，而5月的雨量是云南雨季開始早晚的重要指示,因此基于樹輪的IADFs發(fā)生頻率可作為歷史上云南雨季開始時間的參考記錄。
　　基于兩個云南鐵杉、一個云南松輪寬年表的氣候響應(yīng)結(jié)果：可利用水分是云嶺地區(qū)樹木徑向生長主要的限制因子。據(jù)此，將響應(yīng)時間和模式更一致的兩個鐵杉年表合

7、成為云嶺區(qū)域年表，并重建了云嶺地區(qū)4-5月PDSI。1953-1962，2005至今為區(qū)域持續(xù)的較干旱時期，而1856-1865，1874-1894則是持續(xù)的較濕潤時期，濕潤期都出現(xiàn)在20世紀之前，而干旱期都出現(xiàn)在1950s之后，區(qū)域氣候整體存在變干趨勢；云嶺地區(qū)的極端干濕年份集中于1950s之后，區(qū)域干濕狀況自1950s之后高頻波動加劇，變幅增大，極端干濕年份的發(fā)生頻率大大增加。這與云南中部的重建特征一致，表明與大范圍升溫有關(guān)的氣候變