作者:蔡秋芳等 来源:《全环境科学》 发布时间:2022/8/27 23:20:39
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研究预测黄土高原未来几年降水可能还会持续增加

 

  研究区域采样环境:(a) 研究区位置、采样点、气象站和对比点;(b) 气象站和GPCC的区域月降水量和温度记录。

       

  黄土高原东(a, 本研究)、西(b, Liu et al., 2019)部水文年降水对比及1920年代末期干旱与北半球温度变化(NHT, c, d)的关系。图片均由论文作者提供

干旱是黄土高原面临的最具影响的气候挑战之一。已有的大量研究表明,20世纪下半叶以来黄土高原及其周边地区干旱化趋势显著,由此引发了人们对这一广大地区水资源短缺的担忧。

研古道今,在过去几个世纪的气候背景下,目前的降水状况如何?特别是对于进入高质量发展阶段的黄河流域,亟需解答黄土高原内部降水存在怎样的时空差异和除了夏季风系统外,还有哪些因素对干旱事件形成产生重要影响。

中国科学院地球环境研究所树木年轮研究课题组研究员蔡秋芳、刘禹等利用采自黄土高原吕梁山中北部多地树轮宽度资料,重建了研究区1773-2020年上年8月到当年7月(水文年)的降水量变化历史。

其研究结果近日在线发表于《全环境科学》(Science of the Total Environment)。

蔡秋芳介绍,该项研究揭示:在过去近250年中,1910-1932年和1796-1806年分别为研究区最干旱和最湿润的时期;在十年尺度上,1920年代和2010年代分别为最干旱和最湿润的十年;在百年尺度上,19世纪相对湿润,而20世纪相对干旱。尽管20世纪下半叶研究区呈现明显的降水减少趋势,但是这一趋势已在2000年初期得到扭转,近十几年研究区逐渐变湿,2014-2020年是过去250年中的第二个最湿润时期。

“根据变化周期来看,未来几年研究区降水可能还会持续增加,但也应预防之后会发生类似于20世纪下半叶和1890-1920年代的降水持续减少(干旱化)现象;统计发现,黄土高原干旱更易发生在高温时期”,蔡秋芳指出预测结果。

该研究结果表明,重建降水在一定程度上可代表黄土高原东部地区过去近250年的干、湿变化。特别是在过去两个半世纪里,黄土高原东、西部水文气候变化主要存在两次区域差异:一是,尽管黄土高原东、西部在1920年代末期都发生了特大干旱,但在1890年代-1920年代期间,黄土高原东部表现出逐渐变干趋势,而这种趋势并未在西部的记录中体现;二是,黄土高原东部最近一次干旱化始于1950年代,而西部始于1930年代,东部比西部晚。

“黄土高原降水变化除了受亚洲夏季风强弱及与之相关的大尺度环流,如冬季北大西洋涛动(NAO)和太平洋年代际振荡(PDO)变化的影响外,本研究的另一个重要发现是1920年代末期广发于我国北方地区的干旱事件可能还与北半球温度平均态变化有关”,刘禹进一步说明。

相关领域的专家认为,该研究不仅对客观评估黄土高原当前降水状况、缓解人们对水资源短缺的担忧以及提高我们对整个黄土高原气候变化时空特征的理解具有重要意义的同时,还可为黄河流域的生态保护和决策提供基础数据。

据悉,该研究得到中国科学院战略性先导科技专项、青岛海洋科学与技术试点国家实验室山东省专项经费、国家自然科学基金、陕西关中平原区域生态环境变化与综合治理国家野外科学观测研究站和黄土与第四纪地质国家重点实验室的共同资助。(来源:中国科学报 张行勇 严涛)

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157960

 
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