树木年轮分析新法证实了中亚前所未有的变暖现象

据外媒报道,一种相对较新的分析树木年轮的方法使得研究人员得以重建蒙古自1269年以来的温度。新重建证实,自20世纪90年代以来,该地区的夏季温度是过去8个世纪以来最热的。这项研究发表在《GeophysicalResearchLetters》上,由哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球天文

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  据外媒报道,一种相对较新的分析树木年轮的方法使得研究人员得以重建蒙古自 1269 年以来的温度。新重建证实,自 20 世纪 90 年代以来,该地区的夏季温度是过去 8 个世纪以来最热的。这项研究发表在《Geophysical Research Letters》上,由哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球天文台的高级研究员 Nicole Davi 领导。

  中亚是地球上变暖最快的地区之一。仅在过去 15 年里,夏季气温就上升了 1.59 摄氏度,接近华氏 3 度,几乎是全球平均速度的 3 倍。在同一时期,该地区遭受了极端和长期的干旱。

  截止到目前,只有少数中亚地区的长期气候记录可以帮助我们了解这些趋势。分析树木的年轮可以告诉科学家过去几百年或几千年的温度和降水模式,但在这个地区很难采集到合适的古树和原木,部分原因是它们地处偏远。

  由于该地区树木年轮数据的缺乏,新重建显得尤为重要。为了创造它,Davi 和她的同事分析了树的年轮核,这些年轮核最初是在 1998 年和 2005 年为她的导师、拉蒙特树的年轮实验室的联合创始人 Gordon Jacoby 领导的一个项目收集的。Jacoby 一直试图使用树环的宽度来重建该地区的温度历史,但数据不够强大,所以他搁置了这一计划。在 Jacoby 于 2014 年去世之前,Davi 申请了接管这个项目的许可。

  这些样本来自蒙古西部的几处高海拔森林。“人们认为这是一个巨大的草原系统,但全国各地有一些了不起的古老森林,这是非常原始的,”Davi 说道。另外她补充称,这些地点非常偏远,“要到这些森林里去可真不容易。”

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  据悉,这些树芯来自现存西伯利亚落叶松的组合,而这些落叶松可以追溯到 400 至 500 年前,另还有残存的木材–由于寒冷和干燥的条件,古老的树木已经倒下但没有腐烂。Davi 说道:“当我们发现残存的木材时,这是非常令人兴奋的,因为我们知道我们可以追溯到更久远的时间。”

  她想好好利用这些样本,而由于环宽模型没有成功,研究小组决定尝试一种不同的分析方法:测量木材的密度。这是通过取树芯的极薄的薄片–比人的头发还薄–让光穿透它来实现的。更多的光会穿透密度较低的环,而密度较低的环表明生长环境较冷。Davi 和她的团队尝试了这种方法,但不幸的是,她指出,“它很昂贵,需要很多时间,且破坏性很大。它会破坏核心,我们无法得到我们需要的东西。”

  最后,该团队转向了一种更新的方法,这种方法在几年前开始使用并显示出了非常有前景的结果。这种方法被称为“三角洲蓝光强度(delta blue intensity)”,它观察的是每一环对晚期木材(生长季节后期形成的较暗带)跟较浅的早期木材的蓝光反射情况。在较冷的环境下产生的密度较低的木材吸收的蓝光较少。

  三角洲蓝光技术得到的更强的结果使研究小组得意建立一个该地区从公元 1269 年到 2004 年的夏季温度模型。重建的数据跟 20 世纪 50 年代区域气象站的数据以及跟几次大规模火山喷发相关的降温事件吻合得非常好。

  对 Davi 来说,发表这些发现对她个人来说意义重大。“Gordon Jacoby 是我的博士导师、导师和朋友,”她说道,“我们在一起做野外工作时经历了很多冒险。给他开始的一些研究画上句号肯定感觉非常好。”

  Davi 表示,这些发现支持了三角洲蓝色强度法不断增长的潜力,这将提高人们对过去气候的理解。此外,他们还将中亚的变暖纳入考虑范围并加强了预估,预计该地区到本世纪末将再变暖 3 至 6 摄氏度。快速变暖已经在损害脆弱的生态系统并对牧民造成毁灭性的牲畜损失,而牧民一直是蒙古经济的支柱。

  “这对蒙古人的生计意味着什么?”Davi 说道,“这主要是一种农业文化。有些人住在城市里,但也有些人是几千年来一直以同样的方式生活的游牧民族。这种重建肯定为过去几十年的变暖增加了背景,同时也为全球气候模型提供了未来可能的情况。”

  该论文建议继续投资基础设施和气候恢复计划如基于指数的牲畜保险,以此来帮助社区应对不断变化的条件。

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