西伯利亚落叶松树轮揭示阿尔泰山与天山289年温度变化的空间分异规律

本研究针对新疆阿尔泰山与天山地区长期气象数据匮乏的问题，通过构建西伯利亚落叶松（Larix sibirica）树轮宽度年表，首次重建了阿尔泰山1730-2018年6-7月平均最低温度（Tmin67），发现近十年较工业革命前升温0.86°C，并揭示北大西洋涛动（NAO）对温度的逆向调控作用。该成果为理解中亚山地气候变暖的空间异质性及生态响应提供了关键数据支撑。

　　

在全球变暖背景下，中亚山地作为气候敏感区，其温度变化呈现显著空间异质性。然而，新疆阿尔泰山与天山地区因气象观测数据时间短、站点稀疏，长期气候演变规律与驱动机制研究受限。这一认知空白直接影响了区域生态脆弱性评估和气候模型预测精度。中国科学院地球环境研究所等机构的研究团队另辟蹊径，利用自然界的气候"记录仪"——树轮，揭开了阿尔泰山近三个世纪温度变化的奥秘。

研究团队采用树轮气候学（Dendroclimatology）方法，在阿尔泰山原始林区（47°56′N, 89°27′E）采集西伯利亚落叶松样本，构建了1730-2018年的标准化树轮宽度年表（STD chronology）。通过Pearson相关分析锁定6-7月平均最低温度（Tmin₆₇）为树木径向生长的关键限制因子，进而建立转换方程进行温度重建，交叉验证采用Split-period calibration方法。

研究结果

1. 径向生长对气候的响应
   树木生长与4-9月温度呈显著正相关，高纬度特性使生长季升温促进冰雪融水补给，而冬季降水通过积雪保温作用间接利好生长。Tmin₆₇通过调控土壤解冻深度和养分有效性成为核心气候信号载体。

2. 温度重建与时空特征
   重建序列显示289年间出现7个极端冷年（如1743年），2012年为最暖年。近十年Tmin₆₇较工业革命前上升0.86°C，升温速率显著快于天山地区。空间分析揭示阿尔泰山升温幅度比相邻天山高23%，这种分异源于西风急流路径差异与局地地形屏障效应。

3. 驱动机制解析
   夏季北大西洋涛动（NAO）负相位通过增强西伯利亚高压，导致阿尔泰山冷空气活动频繁，与温度重建序列呈显著负相关（r = -0.31, p<0.01）。而太平洋年代际振荡（PDO）仅在20世纪后期才显现调制作用。

结论与意义
该研究首次基于西伯利亚落叶松树轮重建了中亚阿尔泰山夏季最低温度历史序列，证实该区域是北半球中高纬度升温的"放大器"。发现NAO通过遥相关机制调控温度变率，而地理-环境因子组合效应导致山地间气候响应分异。成果不仅为IPCC区域气候评估提供了289年的代用指标，更揭示了山地生态系统对全球变暖的差异化响应机制，对预测中亚干旱区水资源变化具有重要科学价值。论文发表于《Dendrochronologia》，其方法论创新体现在将传统树轮宽度分析与大气环流模态解耦技术结合，为山地气候重建研究树立了新范式。