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天氣科普知識:樹木年輪,氣候變化的年鑒

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  4月10日至18日,第三屆亞洲樹木年輪會議在伊朗首都召開,本次會議的主題是“氣候變化與樹木年輪”,來自亞洲、歐洲、南美等國家的專家學者參加了此次會議,中國氣象專家也參加了此次會議。那么,人們不僅要問了,氣候變化與樹木年輪,看似風馬牛不相及的兩件事物,又有何內在相關性呢?

  日常生活中,剛把樹木鋸倒以后,我們可以看到一個有趣的現(xiàn)象,在樹墩的橫斷面上,有一圈圈色澤不一、大大小小的同心環(huán)紋。這些同心環(huán)紋就是樹木的“年輪”。樹木年輪學研究表明,一個年輪,代表著樹木經(jīng)歷了所生長環(huán)境的一個周期的變化,通常氣候是一年一個變化周期,所以年輪也就代表著一年中生長的情況。根據(jù)年輪的數(shù)目,可以推知樹木的年齡,用來考查森林的年代。年輪不僅可用來計算樹木的年齡,更重要的是從年輪的寬窄,還可以了解樹木的經(jīng)歷以及樹木與當時當?shù)丨h(huán)境氣候的關系。

  2011年1月14日出版的《科學》(Science)雜志一篇樹木年輪學的論文作者分析了近9000份樹木年輪,這些數(shù)據(jù)大部分取自過去30年里考古學家們收集的信息。研究表明,溫和的夏天可能是羅馬帝國興盛的關鍵原因;而持續(xù)干旱、寒潮等其他氣候變化,則可能在歷史動蕩中起到了一定作用。從蠻族入侵導致的羅馬衰亡,到橫掃了中世紀大半個歐洲的黑死病,都是一些典型的案例。

  樹木年輪學研究指出,在優(yōu)越的氣候條件下,樹木生長得好,木質部增加得多,年輪也就較寬;反之年輪就窄。比如,樹木最初的年輪一般比較寬,這表示那時它年輕力壯,生長力強;有時一棵樹在出現(xiàn)了很多窄的年輪以后,突然出現(xiàn)有寬的年輪,這表明在年輪寬的那幾年,環(huán)境氣候適宜,對樹木生長有利。另外,還有偏心的年輪,那就說明樹木兩邊環(huán)境不同,通常在北半球朝南的一面較朝北的一面溫暖,所以朝南的一面年輪較寬。地球上氣溫冷暖的變化,大致有一個200 年一循環(huán)的周期。通過對1900~1960年間年輪變化的研究,發(fā)現(xiàn)在200年的大周期內,還存在33年、72年、92年、111 年的氣候變化小周期,它們大多是11~11.5周期的倍數(shù)。而11年,剛好是太陽黑子活動的周期,這也表明,太陽的活動已經(jīng)直接影響到地球氣溫的變化。

  可見,樹木年輪不僅是樹木生長的“年譜 ,它不只記錄了樹木自身的年齡,還記載下環(huán)境和氣候等綜合外界因子對樹木生長的影響,如光照、水分、溫度、土壤條件及生物之間的作用等?,F(xiàn)代研究還表明, 樹木年輪可記錄環(huán)境污染及大氣成分變化、地震、火山爆發(fā)等。所有這些都是通過年輪形態(tài)及結構的變異被記錄下來的。 可以說,樹木年輪是一部環(huán)境氣候“年鑒”。這里需要注意一點,并不是各種樹木都有年輪,有些樹木就不表現(xiàn)年輪,熱帶樹種很多就分辨不出年輪。此外有人對氣候與年輪的相關性仍持懷疑或保守的態(tài)度。加之在分析年輪的時候,要排除各種偽(假年輪)或其它干擾,因此,關于樹木年輪的研究還有許多待研究的問題。(文/孫彥)

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  【作者:孫彥(微信公眾號:魯小象)】

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4月10日至18日,第三屆亞洲樹木年輪會議在伊朗首都召開,本次會議的主題是氣候變化與樹木年輪,來自亞洲、歐洲、南美等國家的專家學者參加了此次會議,中國氣象專家也參加了此次會議。那么,人們不僅要問了,氣候變化與樹木年輪,看似風
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