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现在是了解过去的一把钥匙,而了解过去是为了更好的预测未来。我国是一个历史悠久的农业大国,气候对农业生产有至关重要的作用,了解过去的气候变化可以更好得为农业生产服务。了解古气候一般采用的代用资料有黄土、深海沉积物、珊瑚礁、石笋、历史文献等。上述的代用资料因时空限制、分辨率低、样本不易获取等缺陷而被具有分布广泛、分辨率高、定年准确、连续性强等的树木年轮所补充。 我国树木年轮的采样点通常分布在北方干旱、半干旱的气候敏感地带和青藏高原地带,因为这些地区的气候对树轮的生长产生深远的影响,反过来树轮的生长特征能反应过去的气候变化。近些年来,我国在树木年轮气候学上取得了一系列的重大研究成果,有助于了解全球气候变化和气候时空分布特征。 本文的采样点位于甘肃临夏自治州和政县南25Km处的松鸣岩国家森林公园,隶属于临夏自治州太子山北麓。临夏州位于甘肃省东南部,具高原气候特征。由于研究区地处黄土高原和青藏高原交汇处,属于气候敏感区,过去对甘肃临夏地区的单点研究较少,有必要加强对单点树木年轮气候学研究,以完善中国树轮网络建设。 基于以上认识,2013年5月中国科学院地球环境研究所树轮实验室在甘肃松鸣岩国家森林公园采集样本,对样本进行处理、分析,提取气候信号,初步得到以下研究成果: (1)以ARSTARN程序对原始树轮宽度资料进行去树木生长趋势处理(保守方法是负指数或线性去趋势法),得到甘肃临夏地区标准(STD)年表,差值(RES)年表和自回归(ARS)年表; (2)计算了STD年表与采样点附近的临夏、临洮和岷县气象站的各气候资料及PDSI(干旱指数)的相关。结果发现:STD年表与临夏地区的降水和PDSI相关性低,与温度相关显著,相关性最高的是与临夏气象站3-10月平均最高温度。 (3)基于相关分析结果,利用多元回归方程重建了临夏地区过去195年当年3月至10月平均最高温度历史。方程的方差解释量为40%,调整自由度后为38%;周期分析表明:在95%的置信水平上,临夏地区最高温序列存在42.79a,7.79-3.18a和2.77a的准周期。 (4)重建序列的高温年和低温年年份,分别占整个序列的14.9%和12.9%。经过11年滑动处理后发现重建曲线可以分为4个温暖期(1818-1854a,1882-1900a,1937-1966a和2001-2012a)和3个寒冷期(1855-1881a,1901-1936a和1967-200a)。重建序列在20世纪后期有明显的升温现象,2001-2010a的平均最高温比1891-1900a升高0.79℃,这与IPCC第五次评估报告指出的20世纪全球气温大约上升了0.78℃(0.72℃-0.85℃)相当,说明临夏地区对此次全球升温事件有响应。其中1864-1870a是重建时段最冷的时段。 (5)临夏地区当年3-10月平均最高温度曲线可以和兰州干旱指数、西秦岭年平均温距平对比良好,说明研究区温度变化可能代表了更大范围内的温度变化。空间分析结果表明研究区的温度重建结果可以代表黄土高原中西部过去195年温度变化。