樹木年輪的秘密日記

鋸開一棵樹，我們常常會發現一圈圈顏色深淺不一的紋路，這是它留下的年輪日記，記錄著發生在它身邊的冷暖風雨變遷。9月6日，「應對氣候變化·記錄中國」考察團來到新疆樹木年輪實驗室，在這裡，發現了一部記錄著新疆百年氣候變遷的年輪日記。

新疆樹木年輪研究所的圓盤標本（關禺 攝）

年輪日記里的氣候變化「密碼」

走進樹木年輪實驗室，一個個圓盤狀的樹榦出現，實驗室的副研究員陳峰說，這些是有著幾百年歷史的樹木年輪，是氣候研究的重要標本。

但並不是所有的樹都有研究價值，比如熱帶樹木。年輪是樹木在不同季節生長速度不同形成的，它的寬度取決於溫度、降水、光照等因素的變化，熱帶地區四季變化不大，生長速度沒有明顯差異，很多樹木就不能構成明顯的年輪。

新疆氣候乾旱，四季氣溫差明顯，山區、平原的原始森林具有明顯的年輪，是研究新疆缺乏實測資料時期的重要依據。新疆氣候實測資料大多僅有50年，而歷史氣候記載又殘缺不全，無法構成連續的序列。天山雲杉、西伯利亞落葉松、祁連圓柏、胡楊、川滇冷杉等新疆特有的「高齡樹種」，平均樹齡往往在200年以上，為還原揭示新疆近百年來的氣候變化提供了可能。

年輪的寬度取決於溫度、濕度、土壤、光照等因素（關禺 攝）

那如何解讀年輪裡面的氣候密碼呢？「這要看樹木的生長地和年輪的寬窄，」陳峰說，如果是取自乾旱區的樹木年輪，它往往對降水變化更敏感，更能反映當地降水的變化特點，如果是取自水分充足地區的樹木年輪，往往更能反映氣溫的變化特點。

這個看似細小的樹榦有超過100年的樹齡，年輪十分窄。（劉文靜 攝）

以乾旱區為例，較寬的年輪一般對應降水豐富的年份，而在降水較少的乾旱年份，會形成窄輪甚至缺年。美國科學家通過研究樹木年輪，發現美國西部草原每隔11年發生一次乾旱，並用這一規律正確地預報了1976年的大旱。

新疆氣候暖濕化 沙塵有望減少

20世紀70年代，陳峰所在的樹木年輪實驗室成立，開始採集大量的樹木年輪標本，利用年輪年表重建了近二、三百年來新疆降水、溫度、流量和水熱指數的歷史序列，並建成了國內唯一的年輪樣本資料庫。隨著工作積累，實驗室保存了1000多個圓盤標本和30000多個樹芯標本，是亞洲最大的樹木年輪標本庫。

新疆樹木年輪實驗室存放的樹芯標本（關禺 攝）

新疆樹木年輪實驗室存放著大量圓盤標本，它們大多是研究人員從森林背回來的。（劉文靜 攝）

近年來，年輪氣候學發展迅速，提取的歷史氣候信息更加豐富，同時利用年輪資料恢復了更多區域的長時間氣候要素序列。總的看來，新疆16世紀初到19世紀末為冷濕期，但16-19世紀的中期都出現了偏暖的時段。

其中，樹木年輪實驗室利用樹輪年表重建了近200年天山山區、北疆地區的平均氣溫序列，發現20世紀70年代以來當地溫度上升明顯；而對北疆地區降水序列的研究，也反映出當地有降水增多的趨勢。

降水的增加有利於制約沙塵天氣的發生，在新疆氣候暖濕化的背景下，沙塵天氣有望減少。樹木年輪實驗室通過重建阿克蘇氣象站過去的沙塵日數序列發現，17、18世紀沙塵天氣較為頻繁，15-17世紀，沙塵天氣日數明顯增加，18-20世紀，呈下降趨勢。

樹木年輪有望重建「一帶一路」上的氣候變遷

除了新疆本地，陳峰和他的同事們還對中亞地區的樹木年輪展開了採樣研究。他們發現，新疆與哈薩克、吉爾吉斯斯坦、塔吉克的氣候變化也有共同之處，反映出在一些關鍵時段的冷暖變化上多個區域的氣候變化有良好的響應關係。

陳鋒（右一）正在為考察團介紹樹木年輪的特點（關禺 攝）

「樹木年輪的研究不僅致力於揭示新疆的氣候變化特點，也將會往更西的方向研究，希望能夠重建一帶一路上的氣候，評估未來氣候變化的趨勢，為制約中亞地區發展的氣候問題提供建議。」陳峰對樹木年輪研究的未來充滿信心。

一同考察的新聞聯播天氣預報著名主持人兼本次活動形象大使宋英傑說，樹木年輪的研究，與湖泥研究、冰芯研究一樣，都將成為揭示氣候變化的重要證據鏈。（文/劉文靜 圖/關禺）

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