新疆天山北坡东部地区树木年轮气候研究

本文利用天山北坡东部地区的树木年轮宽度资料,研制出8个树轮宽度标准化年表,并通过相关分析发现:树木年轮宽度标准化年表序列与天山北坡东部地区上年7至当年6月的降水相关性较好,树轮宽度标准化年表序列与天山北坡东部地区夏季6月的平均最低气温相关性较好,最高单相关系数分别达到0.597 (α=0.000006)、-0.437(α=0.001)。使用逐步回归分析方法重建出上年7月至当年6月降水和当年6月平均最低气温方程。交叉检验结果显示重建方程具有较好的稳定性。利用重建方程重建了天山北坡东部地区301a上年7月至当年6月的降水和158a夏季(6月)的平均最低气温的变化序列,方差解释量分别达到45.0%和43.5%,通过对气候重建序列的分析,本文得到以下几点结论: ①天山北坡东部地区上年7月至当年6月的降水与夏季6月的平均最低气温对该地区天山云杉的年轮生长有很大影响,两者均具有明确的树木生理学意义;且经过交叉检验,降水和温度的重建结果稳定可信的。 ②天山北坡东部地区,近301a来上年7月至当年6月的降水大致经历了6个偏干阶段和7个偏湿阶段,其中偏干年份为160年,多于偏湿年份。最长的偏干阶段是1730—1776年,偏少6.2%;最干旱年份是1944年,偏少40.2%;最长的偏湿阶段是1869—1906年,偏多5.8%;最湿润年份是1791年,偏多48.0%;最湿润阶段为1777—1804年,降水偏多9.6%;最干旱年份为1841—1868年,降水偏少9.0%。重建序列分析表明:天山北坡东部地区20世纪60年代偏少3.8%,70年代偏少5.9%,80年代偏少3.1%,90年代偏多4.2%。近158a来,天山北坡东部地区当年6月平均最低温度大致经历了9个偏暖阶段和10个偏冷阶段,其中:正常年118个(74.7%);偏热年19个(12.0%);偏凉年18个(11.4%);暖夏年1个(0.6%);冷夏年2个(1.3%)。从月平均最低气温偏冷阶段的极值看,平均值最小值出现在1849年,为11.19℃,偏冷2.19℃;均值最大值出现时段为1851,为15.80℃,偏暖2.42℃;最长偏暖时段为1918—1935,平均最低气温为14.04℃,偏暖0.66℃。最长偏冷时段为1936—1962年,平均最低气温为12.93℃,偏冷0.45℃。上述重建的降水和温度序列的干湿、冷暖变化阶段与新疆、中国西北干旱半干旱区的变化趋势有很大的相似性,它们之间具有一定的内在联系和复杂的响应关系。 ③天山北坡东部地区,近301a来上年7月至当年6月的降水在0.05的显著性水平上具有2.0a、2.8a、3.6a、3.7a、11.1a、50.0a、66.7a、100.0a的变化准周期,并且在1741年、1764年、1804年、1869年、1905年发生过突变,其中1741年、1804年、1905年的突变是降水由多向少发生变化,1764年和1869年的突变是降水由少向多发生变化;近158a来夏季6月平均最低气温具有2.0a变化准周期,并且在1907年、1936年发生过突变,其中1907年的突变是平均最低气温由低向高发生变化,1936年的突变是平均最低气温由高向低发生变化。