树木年轮像隐藏着气候秘密的古老书籍,对研究气候变化具有重要意义。
中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所研究员尚华明介绍,“天山山区树木年轮宽度数据集”包括天山山区33个采样点的树木年轮宽度年表(含标准化年表、差值年表和自回归年表)和8个气象站点的降水量重建序列,可为气候变化评估、极端气候事件应对、森林生态系统碳汇功能评估等提供基础数据支持。
“这一数据集由中国气象局树木年轮理化研究重点开放实验室团队,经多年研究,利用第一手树木年轮样本和实验数据研制而成。我们按照科学规范的技术和方法,通过树轮宽度分析、交叉定年与质量控制,建立树木年轮宽度年表,并基于树轮宽度数据重建了天山山区站点降水量序列。”尚华明说。
新疆昆仑山山区内,研究员们在进行树木年轮采样工作。尚华明 摄影
据了解,国际树木年轮数据库(ITRDB)是目前国际公认最为成熟、资料最为丰富的树轮数据库,但其中涉及非洲、南美洲以及中国地区的树轮数据较为匮乏且陈旧。而国内树轮数据较为分散,且以基于树轮的重建气候序列为主,树轮原始数据少。天山山区树木年轮宽度数据集有效弥补了这些不足,为我国气象数据业务发展“添砖加瓦”。
该数据产品在气候预测、气候变化研究、灾害评估等气象领域具有广泛的应用价值。
尚华明指出,在现代气象业务方面,它可用于区域气候变化评估、历史极端气候事件和气象灾害的重建和评估、未来气候变化趋势预测;还可基于历史气候格点化产品,通过对比树木年轮重建数据和模型模拟结果,改进气候模型参数,提升模型气候变化预测能力。此外,在树轮年代学方面,该数据集可应用于大空间尺度树轮生态、木材溯源等树轮大数据研究。
当前,该数据集已进入“天擎”业务系统,在业务单位试用。其应用有效弥补了我国西北地区气象观测资料不足的问题,提升了代用资料稀缺区域格点重建数据的质量。
国家气候中心结合数据集中的天山山区树木年轮资料和其他代用资料,使用点对点回归方法重建了中国1470年至2000年4月至9月,分辨率为0.5°×0.5°的格点降水量,并通过交叉验证和分段回归验证模型,与已有的重建结果相比,在空间和时间上都具有更好的一致性。
国家气象信息中心基于数据集中树轮宽度资料重建新疆北部气温序列,研制2.5°×2.5°气温格点资料,形成中国百年气温产品;将树轮重建气候代用资料作为新增资料源加入到器测资料数据中,填补了新疆地区20世纪50年代之前观测资料的空白。
新疆气候中心则利用数据集中天山山区降水量重建序列,分析其干湿阶段和极端干旱年特征,为《新疆区域气候变化评估报告》提供支撑。
尚华明表示,下一步,团队将在树轮资料科学性评估基础上,补充包括中亚地区的天山山区树木年轮宽度资料和气候重建序列,完善天山山区树木年轮资料网络的密度和空间代表性。同时,深入开展基于天山山区树轮数据的研发工作,推进面向气候模式的历史气候格点资料研制、极端气候事件历史数据集建设等工作。
作者:闫辰宇
编辑:闫泓
审核:苏杰西