长江下游流域树轮氧同位素年内变化揭示大尺度环流对亚洲季风区水文循环的控制作用

本文通过分析黄山松树轮纤维素δ18Ocell的年内与年际变化，揭示了大尺度大气环流（特别是上游对流活动）对长江下游流域树轮氧同位素的主导控制。研究发现年内δ18Ocell呈“V”型格局，与降水δ18Oppt季节变化同步，且与热带季风、向外长波辐射（OLR）等上游过程显著关联，为利用高分辨率树轮记录反演亚洲季风区水文循环及上游对流活动提供了新视角。

　　

亮点

年内树轮δ¹⁸O_cell剖面与亚洲季风区早期研究的比较

年内树轮δ¹⁸O_cell记录显示，每个生长轮起始处δ¹⁸O_cell值较高，随后向轮芯方向逐渐降低（图3a）。δ¹⁸O_cell紧密追踪δ¹⁸O_ppt的季节模式。δ¹⁸O_cell值随海拔升高而降低（0.532‰/100米），但低海拔（8.2‰）与高海拔（7.5‰）站点的年内振幅相近。δ¹⁸O_cell的海拔效应可能源于研究区δ¹⁸O_ppt的海拔梯度（-0.17±0.05‰/100米，Wang 2021）。

结论

我们分析了1980–2020年间长江下游流域黄山松树轮δ¹⁸O_cell的年际与年内变异性。发现年际δ¹⁸O_cell变化主要受生长季局地湿度条件与δ¹⁸O_ppt的影响，但这些关系在过去40年间存在时间不稳定性。年内δ¹⁸O_cell值呈“V”型格局，最贫化值出现于轮芯部位，与δ¹⁸O_ppt的季节变化一致。统计分析与正演模拟表明，季节性树轮同位素循环主要由δ¹⁸O_ppt控制，而后者依赖于大尺度大气环流。季节δ¹⁸O_cell剖面与上游过程（如季风末期或后期热带季风与OLR）显著相关，局地湿度对年内δ¹⁸O_cell影响有限。基于δ¹⁸O_cell在不同时间尺度的主控因子差异，数百年长度的年与季节分辨率δ¹⁸O_cell记录有望分别推断不同气候信号（如季节尺度上游对流活动强度）的长期变化。