研究區(qū)域采樣環(huán)境：(a) 研究區(qū)位置、采樣點(diǎn)、氣象站和對比點(diǎn)；(b) 氣象站和GPCC的區(qū)域月降水量和溫度記錄。
黃土高原東（a, 本研究）、西（b, Liu et al., 2019）部水文年降水對比及1920年代末期干旱與北半球溫度變化（NHT, c, d）的關(guān)系。圖片均由論文作者提供
干旱是黃土高原面臨的最具影響的氣候挑戰(zhàn)之一。已有的大量研究表明，20世紀(jì)下半葉以來黃土高原及其周邊地區(qū)干旱化趨勢顯著，由此引發(fā)了人們對這一廣大地區(qū)水資源短缺的擔(dān)憂。
研古道今，在過去幾個(gè)世紀(jì)的氣候背景下，目前的降水狀況如何？特別是對于進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段的黃河流域，亟需解答黃土高原內(nèi)部降水存在怎樣的時(shí)空差異和除了夏季風(fēng)系統(tǒng)外，還有哪些因素對干旱事件形成產(chǎn)生重要影響。
中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所樹木年輪研究課題組研究員蔡秋芳、劉禹等利用采自黃土高原呂梁山中北部多地樹輪寬度資料，重建了研究區(qū)1773-2020年上年8月到當(dāng)年7月（水文年）的降水量變化歷史。
其研究結(jié)果近日在線發(fā)表于《全環(huán)境科學(xué)》（Science of the Total Environment）。
蔡秋芳介紹，該項(xiàng)研究揭示：在過去近250年中，1910-1932年和1796-1806年分別為研究區(qū)最干旱和最濕潤的時(shí)期；在十年尺度上，1920年代和2010年代分別為最干旱和最濕潤的十年；在百年尺度上，19世紀(jì)相對濕潤，而20世紀(jì)相對干旱。盡管20世紀(jì)下半葉研究區(qū)呈現(xiàn)明顯的降水減少趨勢，但是這一趨勢已在2000年初期得到扭轉(zhuǎn)，近十幾年研究區(qū)逐漸變濕，2014-2020年是過去250年中的第二個(gè)最濕潤時(shí)期。
“根據(jù)變化周期來看，未來幾年研究區(qū)降水可能還會持續(xù)增加，但也應(yīng)預(yù)防之后會發(fā)生類似于20世紀(jì)下半葉和1890-1920年代的降水持續(xù)減少（干旱化）現(xiàn)象；統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，黃土高原干旱更易發(fā)生在高溫時(shí)期”，蔡秋芳指出預(yù)測結(jié)果。
該研究結(jié)果表明，重建降水在一定程度上可代表黃土高原東部地區(qū)過去近250年的干、濕變化。特別是在過去兩個(gè)半世紀(jì)里，黃土高原東、西部水文氣候變化主要存在兩次區(qū)域差異：一是，盡管黃土高原東、西部在1920年代末期都發(fā)生了特大干旱，但在1890年代-1920年代期間，黃土高原東部表現(xiàn)出逐漸變干趨勢，而這種趨勢并未在西部的記錄中體現(xiàn)；二是，黃土高原東部最近一次干旱化始于1950年代，而西部始于1930年代，東部比西部晚。
“黃土高原降水變化除了受亞洲夏季風(fēng)強(qiáng)弱及與之相關(guān)的大尺度環(huán)流，如冬季北大西洋濤動(dòng)(NAO)和太平洋年代際振蕩(PDO)變化的影響外，本研究的另一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)是1920年代末期廣發(fā)于我國北方地區(qū)的干旱事件可能還與北半球溫度平均態(tài)變化有關(guān)”，劉禹進(jìn)一步說明。
相關(guān)領(lǐng)域的專家認(rèn)為，該研究不僅對客觀評估黃土高原當(dāng)前降水狀況、緩解人們對水資源短缺的擔(dān)憂以及提高我們對整個(gè)黃土高原氣候變化時(shí)空特征的理解具有重要意義的同時(shí)，還可為黃河流域的生態(tài)保護(hù)和決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
據(jù)悉，該研究得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實(shí)驗(yàn)室山東省專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)、國家自然科學(xué)基金、陜西關(guān)中平原區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化與綜合治理國家野外科學(xué)觀測研究站和黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的共同資助。
相關(guān)論文信息：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969722050598?dgcid=author
