树轮记录的历史时期阿克苏河流域沙尘天气变化

摘要/Abstract

摘要： 相关计算表明，位于塔克拉玛干沙漠西北边缘沙漠-绿洲-山地过渡带的阿克苏河流域英阿特河树轮标准化年表与该区域4—7月的沙尘天气日数相关显著，单相关系数高达-0.527（α<0.0001），利用树木年轮重建阿克苏河流域历史时期沙尘天气日数是可行的，并具有明显的树木生理学意义。利用吾力街力克和英阿特河标准化自回归年表序列可较好地重建阿克苏气象站过去611 a的4—7月沙尘天气日数，经多方面验证，表明其具有较好的可信性。在过去611 a中，阿克苏河流域沙尘天气日数以2.3 a、4.1 a、5 a、6.8 a、8.8 a、10.7 a、45.1 a、50.7 a的周期最为显著；且经历了9个偏湿期及9个偏干期，降水的增加有利于制约沙尘天气的发生，在新疆气候暖湿化的背景下，沙尘天气有望减少；阿克苏河流域历史时期沙尘天气日数在1434年前后、1721年前后、1776年前后和1865年前后发生了由少向多突变，在1685年前后、1752年前后和1798年前后发生了由多向少的突变。这些突变年份中，1721年前后的由少到多突变最为显著，1752年前后的由多到少突变最为显著。17、18世纪沙尘天气较为频繁，15—17世纪，沙尘天气日数明显增加，18—20世纪，呈下降趋势。

关键词: 树木年轮, 沙尘天气日数, 阿克苏河流域

Abstract: The relationship between tree-ring standardized autoregressive chronologies and sand-dust days from April to July in Aksu River Basin was significant with the correlation coefficients high up to －0.527(α＜0.0001). Tree-ring standardized autoregressive chronologies were used to reconstruct the sand-dust days data series from April to July in Aksu River Basin during the recent 611 years based on tree-ring samples collected in YAT and WLJ sampling plots in Aksu River Basin. Analyzing results are as follows. The variation of sand-dust days from April to July in Aksu River Basin during the past 611 years had periods of 2.3 a, 4.1 a, 5 a, 6.8 a, 8.8 a, 10.7 a, 45.1 a and 50.7 a. The abrupt change of sand-dust days happened in year 1434, 1685, 1721, 1752, 1776, 1798 and 1865. There were nine frequent-occurrence stages and nine less-occurrence stages of sand-dust days. There was a negative correlation between the sand-dust days and the precipitation because the precipitation can restrain the occurrence of sand-dust.

Key words: tree-ring, sand-dust days, Aksu River Basin

中图分类号:

P467

张瑞波;魏文寿;袁玉江;杨青;喻树龙;张同文;尚华明;陈峰;范子昂. 树轮记录的历史时期阿克苏河流域沙尘天气变化[J]. 中国沙漠, 2010, 30(5): 1040-1046.

ZHANG Rui-bo;WEI Wen-shou;YUAN Yu-jiang;YANG Qing;YU Shu-long;ZHANG Tong-wen;CHANG Hua-ming;CHEN Feng;FAN Zi-ang. Sand-dust Days Constructed by Tree-ring in Aksu River Basin during Historical Period[J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2010, 30(5): 1040-1046.

参考文献

[1]方宗义,朱福康,江吉喜,等.中国沙尘暴研究[M].北京:气象出版社,1997:1-158.
[2]张德二.历史时期“雨土”现象剖析[J].科学通报,1982(5):294-287.
[3]张德二.我国历史时期以来降尘的天气气候学初步分析[J].中国科学(B辑),1984(3):278-288
[4]费杰,周杰,张青瑶,等.1860—1898年北京沙尘天气初探[J].冰川冻土,2004,26(5):535-539.
[5]Gmumlich L J.A 1000-year record of temperature and precipitation in the Sierra Nevada[J].Quaternary Research,1993,39(2):249-255.
[6]张瑞波,魏文寿,袁玉江,等.1396—2005年天山南坡阿克苏河流域降水序列重建与分析[J].冰川冻土,2009,31(1):27-33.
[7]袁玉江,李江风.天山乌鲁木齐河源450 a冬季温度序列的重建与分析[J].冰川冻土,1999,21(1):64-70.
[8]叶玮，袁玉江.新疆伊犁地区现代气候特征与300 a来的干湿变化规律[J].中国沙漠,1999,19(2):97-103.
[9]袁玉江,李江风,胡汝骥,等.用树木年轮重建天山中部近350 a来的降水量[J].冰川冻土,2001,23(1):34-40.
[10]袁玉江,邵雪梅,李江风,等.夏干萨特树轮年表中降水信息的探讨与326年降水重建[J].生态学报,2002,22(12):2048-2053.
[11]张治华,吴祥定,李骥.利用树木年轮资料重建新获东天山300多年来干旱日数的变化[J].应用气象学报,1996,7(1):53-60.
[12]袁玉江,叶玮,董光荣.天山西部伊犁地区314 a降水的重建与分析[J].冰川冻土,2000,22(2):121-127.
[13]张瑞波,袁玉江,魏文寿,等.用树轮灰度重建乌孙山北坡4—5月平均最低气温[J].中国沙漠,2008,28(5):848-854.
[14]魏文寿,袁玉江,喻树龙,等.中国天山山区235 a气候变化及降水趋势预测[J].中国沙漠,2008,28(5):803-808.
[15]陈峰,袁玉江,魏文寿,等.呼图壁河流域过去313 a春季平均最高气温序列及其特征分析[J].中国沙漠,2009,29(1):162-167.
[16]喻树龙, 袁玉江,魏文寿,等.天山北坡西部树木年轮对气候因子的响应分析及气温重建[J].中国沙漠,2008,28(5):827-832.
[17]李江风,袁玉江,由希尧,等.树木年轮水文学研究与应用[M].北京:科学出版社,2000:1-312.
[18]Holmes R L.Computer-assisted quality control in tree-ring dating and measurement[J].Tree-Ring Bulletin,1983,43:69-75.
[19]Cook E R.A time series analysis approaclation[D].Ph.D.Dissertation.Tucson:The University of Arizona,1985.
[20]叶笃正,丑纪范,刘纪远,等.关于我国华北沙尘天气的成因与治理对策[J].地理学报,2000,55(5):513-521.
[21]王旭,马禹,陈洪武,等,南疆沙尘暴气候特征分析[J].中国沙漠,2003,23(2):147-151.
[22]于云江,辛越勇,刘家琼.风和风沙流对不同固沙植物生理状况的影响[J].植物学报,1998,40(10):962-968.
[23]Fritts H C,Swetnam T W.Dendroecology:A Tool for Evaluating Variations in Past and Present Forest Environments[M].Washington,D.C:Hunton and Williams Printers,1986:61.
[24]张莉,任国玉.中国北方沙尘暴频数演化及其气候成因分析[J].气象学报,2003,61(6):744-750.
[25]吴祥定.树木年轮与气候变化[M].北京:气象出版社,1990:171-172.
[26]Wilson R C,Hudson H S.Sun luminosity variations in solar cycle 21[J].Nature,1988,332:810-812.
[27]钱维宏,朱亚芬,叶谦.赤道东太平洋海温异常的年际和年代际变率[J].科学通报,1998,43(10):1098-1102.]
[28]Meyers S D,Kelly B G,O’Brien J J.An introduction to wavelet analysis in oceanography and meteorology:With application to the dispersion of Yanai waves[J].Monthly Weather Review,1993,121:2858-2866.
[29]戴雪荣,李吉均,俞立中,等.末次间冰期甘肃沙尘暴演化历史的黄土记录分析[J].地理学报,1999,54(5):445-453.