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为探究蓝强度(BI)在温暖湿润地区的气候指示作用,研究人员对朝鲜半岛雪岳山的红松开展树轮 BI 和树轮宽度(TRW)研究。结果显示 BI 能捕捉到 TRW 未发现的气候信号,这有助于提升东亚地区气候重建能力。
在气候变化研究的征程中,科学家们一直在寻找更精准、更有效的方法来解读过去气候的密码。树木的年轮,就像一本本大自然的史书,记录着岁月的变迁和气候的变化。传统的树轮宽度(TRW)分析方法虽被广泛应用,但在温暖湿润地区,它常常难以准确捕捉复杂的气候信号。比如在东亚地区,受全球变暖影响,极端天气事件频发,可由于缺乏高分辨率、长期的观测记录和合适的气候代用指标,该地区长期的气候变率依旧迷雾重重。
在此背景下,一种新的树轮研究指标 —— 树轮蓝光强度(BI)应运而生。BI 是通过测量树轮样本表面反射的蓝光强度来反映树木生长信息,因其测量相对简便且在捕捉气候信号方面颇具潜力而受到关注。然而,此前关于 BI 的研究大多集中在欧美地区,在东亚温暖湿润环境下的研究还十分匮乏。
为了填补这一研究空白,来自国外的研究人员对位于朝鲜半岛东中部雪岳山(Mt. Seorak)的红松(Pinus koraiensis Siebold & Zucc.)展开了深入研究。雪岳山受东亚夏季风影响,气候温暖湿润,是研究 BI 在这种环境下适用性的理想场所。该研究成果发表在《Dendrochronologia》杂志上,为气候变化研究带来了新的曙光。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先,他们在雪岳山进行树轮采样,这里作为韩国的国家自然保护区和联合国教科文组织指定的生物圈保护区,拥有大量保存完好的树木。采集样本后,研究人员构建了树轮宽度(TRW)和多种 BI(早材 BI、最大晚材 BI 和 ΔBI)年表 ,通过对这些年表的分析,探究树木生长与气候之间的关系。
在研究结果方面,从树轮年表特征来看,研究展示了 1795 - 2021 年(BI 年表为 2020 年)采样红松树的 TRW、早材 BI(EWBI)、最大晚材 BI(MXBI)和 ΔBI(DBI)年表 。整体上,BI 年表系列间相关性相对较弱,但却能捕捉到显著且一致的夏季温度信号,展现出其在年轮气候学研究中的潜力。
对比 TRW 和 BI 对气候信号的捕捉能力,结果令人惊喜。TRW 年表未能捕捉到一致的与气候相关的信号,而 DBI 年表在当地和区域尺度上都与夏季(7 - 8 月)平均温度有良好的相关性。从 20 世纪初至今,DBI 年表始终保留着树木生长对夏季温度变化的响应,这是 TRW 年表所无法比拟的。
进一步的大规模相关性分析表明,DBI 年表还有着更广泛的应用前景。它可用于全球遥相关模式和副热带急流的历史重建,这意味着通过分析树轮蓝光强度,科学家们能更深入地了解过去全球气候系统的变化。
研究结论指出,本次研究首次在朝鲜半岛应用 BI 测量方法,构建了新的 BI 和 TRW 年表。BI 测量成功捕捉到了传统 TRW 测量未发现的树木生长对夏季气候变率的响应,尤其是 DBI 年表,与夏季温度呈现出显著的相关性。这一研究成果意义重大,它不仅为朝鲜半岛及东亚地区的气候重建提供了新的有力工具,提升了区域气候重建的时空分辨率,还进一步推动了全球气候变化研究的发展,让我们在探索气候变化奥秘的道路上又迈出了坚实的一步。同时,该研究也为后续在其他地区开展类似研究提供了重要的参考和借鉴,激励着更多科研人员深入挖掘树轮蓝光强度在气候研究中的巨大潜力。