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透过树木年轮读取冷暖变化信息

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发布时间:2019-09-24 09:26:42

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今年1月29日,由来自13个国家的45名科学家组成的团队通过分析树木年轮和历史文件并结合气候模型得出结论,欧洲过去30年的夏季是2000多年来最热的夏季。德国吉森大学的于尔格·卢特尔巴赫尔教授表示,这种程度的变暖“前所未有”,原因不是火山爆发、太阳活动等自然因素,而是人为结果。
  这项研究报告指出,罗马时代到公元3世纪欧洲经历了暖夏,公元4世纪到7世纪夏季整体相对凉爽,之后变得较暖,14世纪到19世纪是个“小冰川期”,20世纪初以及最近几十年明显变暖,研究人员没有发现任何证据显示过去两千年里有任何一个时期如此温暖。
  为什么通过树木年轮,就能得到气候情况的数据呢?树木生长的快慢与气候因子之间存在密切的联系,树轮不仅在宽度逐年变化,而且密度亦有显著差异。在温带地区,树木在一年中生长的时间称为生长季节。这个生长季节的长度取决于这个特定位置的气候。在每个生长季节,树干变厚,产生一层新的木材叫做树木的年轮。因为颜色不同,它和下一个生长季节之间有边界环。在生长季节,树木生长相对快速而密度较低、颜色较浅。在生长季节结束时,密度较高、颜色较深。
  据此,不但可以推断气候要素的年际变化,还可以了解季节变化、气候事件发生的早晚和持续时间等。
  如今年轮已成为科学研究的一个重要领域。树被称为活档案,年轮就是记录。它不仅说明树木本身的年龄,还能说明每年的降水量和温度变化。年轮上可能还记录了森林大火、早期霜冻以及从周围环境中吸取的化学成分。因此只要我们知道了如何揭示树的秘密,它就会向我们诉说从它出世起周围发生的大量故事。
  运用年轮的研究成果始于上世纪初,美国学者道格拉斯1901年在一家伐木营地考察那里树木的年轮形态,想找出证据说明这些年轮中记录了以11年为周期的太阳黑子活动。他没有立即找到证据,但他注意到一个地区和另一个地区的年轮形态似乎别无二致。例如,一个伐木营地新伐的树木,里面是两道薄薄的年轮,外面是三道厚厚的年轮,其他营地新伐的树木也是这样。人们可以推断,这种形态表明前两年是坏天气,后三年是好天气。
  此外,年轮还记录了火山爆发、地震等自然现象。圣海伦斯火山爆发时,大量灰尘和气体进入同温层,遮住大片阳光。这会使温度降到冰点以下,给树内留下一道叫做霜轮的特殊标记。而地震则会给树造成损害,使树在以后的一些年中产生较薄的年轮。
  遗憾的是,只有温带树木能记录生长季节。所以在冬季,无论气候出现多么戏剧性的变化,年轮都不会记录。在热带地区,树木一年四季都在长,因此没有真正的明显的年轮。另一方面,在有些地理位置,年轮记录是有限的。树不会长在地球上所有的地方,因此不能用树木的年轮记录每个地区和全球生态区位的气候变化。

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