近日,西安交通大学全球环境变化研究院李强教授团队,联合中国科学院地球环境研究所等单位,在国际知名期刊《Dendrochronologia》上发表了研究论文,题为:“Tree rings reveal spatial differences in temperature changes between the Altai and Tianshan Mountains over the past 289 years”。

图1 研究区概况图
中国西北部的阿尔泰山脉和天山山脉不仅是亚洲重要的自然地理分界线,更是探究中亚地区气候变化时空特征的关键区域。然而,该区域地处偏远高寒地区,气象观测历史较短、空间覆盖有限,导致长期气象资料不足,对历史时期气候演变特征及其生态影响的认识仍存在较大不确定性。本研究首次基于阿尔泰山地区西伯利亚落叶松(Larix sibirica)的标准化树轮宽度年表,成功重建了1730年至2018年间6–7月平均最低气温的变化。结果显示,在过去289年中,阿尔泰山地区经历了多次显著的冷暖波动,最冷年份出现在1743年,最暖年份为2012年。近十年间,阿尔泰山地区平均最低气温较工业化前水平上升约0.86 °C,呈现持续升温趋势。进一步分析发现,北大西洋涛动(NAO)对阿尔泰山地区夏季最低气温变化具有显著的调控作用(图2),表明大尺度环流变化是影响该区气候的重要驱动因子。

图2 阿尔泰山夏季最低温度与NAO指数的对比及两者间的滑动相关
将阿尔泰山的温度重建与天山西部、天山南部地区基于树轮重建的温度序列进行对比,发现不同区域在过去三百年间的温度演变存在显著的空间非均一性(图3)。工业革命以来,阿尔泰山与天山西部均表现出持续的升温趋势,而天山南部的最高温度变化则未呈现明显升温信号。这种差异表明,即使在同一气候区内,不同地形和海拔条件下的气候响应过程也存在显著差异。这一发现深化了对中亚地区气候空间差异性演变规律的认识,为区域气候模式的验证及未来气候变化预测提供了高时间分辨率的实证依据。

图3 阿尔泰山和天山山脉的温度变化对比
该研究得到国家自然科学基金项目、中国科学院项目和西安交通大学青年拔尖人才项目的共同资助。博士研究生景孟丹为第一作者,孙长峰副教授、李强教授和中国科学院地球环境研究所刘禹研究员为通讯作者。
论文信息:
Jing M, Sun CF*, Liu Y*, Song HM, Wu X, Cai QF, Ren M, Li ZY, Ma YYY, Li Q*. Tree rings reveal spatial differences in temperature changes between the Altai and Tianshan Mountains over the past 289 years. Dendrochronologia, 2025: 93, 126383. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2025.126383