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云南大學國際河流與生態安全研究院陳峰團隊在npj Climate and Atmospheric Science上發表關于中亞河流徑流量變化對歐亞大陸歷史進程影響的研究論文

2022-06-09 10:37:50
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近日,云南大學國際河流與生態安全研究院陳峰研究員團隊在npj Climate and Atmospheric Science(IF=8.624)發表研究論文“Ecological and societal effects of Central Asian streamflow variation over the past eight centuries”(https://www.nature.com/articles/s41612-022-00239-5),云南大學為第一作者單位,陳峰研究員為第一作者,陳峰研究員和中國科學院青藏高原研究所陳發虎院士為共同通訊作者,其他參與者包括中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所、英國劍橋大學、德國美因茨大學和美國亞利桑那大學的多位學者。

中亞山區是古絲綢之路重要廊道,對支持歐亞大陸民族遷徙和文明交流有著至關重要作用。以天山山區為核心的中亞水塔是錫爾河、伊犁河、楚河等國際河流的源頭,研究表明隨著全球變暖加劇,屆時中亞山地更大規模的冰川退卻,這意味著未來幾十年這些國際河流下游地區人口可能會面臨淡水資源減少的問題。當前中亞國家社會經濟快速發展和人口迅速增加,水資源供需平衡進一步被打破,上下游國家之間圍繞水資源分配糾紛不斷加劇,特別是前蘇聯解體以后流域內水資源可持續供給評估、水資源分配與管理等工作變得復雜。因此,為了科學規劃水資源,科學合理的管控跨境河流水資源管理分歧,我們需要長期的流域內水文數據記錄。然而,盡管中亞地區有著長達百年的氣象水文觀測歷史,但是仍然不能滿足現實需求,并限制了我們從長期視角理解跨境流域水資源變化,這使得人們對過去千年以來水資源對于中亞社會經濟發展認識不足。樹木年輪作為替代數據,具備空間分布廣、定年準確、生理意義明顯、連續性強和分辨率高的特點,能夠有效的彌補氣候水文等環境信息時空尺度缺乏等問題。

圖1中亞過去785年徑流量重建序列及其關鍵性歷史事件對比

 

該研究基于天山山區雪嶺云杉樹輪資料重建了過去785年錫爾河、楚河、伊犁河和精河徑流量變化。重建結果揭示了過去8個世紀以來中亞地區徑流量變化的社會和生態影響,特別相對濕潤的高徑流時段,有利于綠洲和草原生產力的提高,使得歐亞內陸的草原帝國得以迅速崛起并迅速擴張(圖1)。此外,我們表明中亞地區徑流量變化對于歐亞大陸黑死病傳播可能具有重要作用,并給出了水文氣候變化背景下的歐亞大陸植被生產力時空變化對歐亞大陸黑死病傳播影響的機制解釋(圖2)。該徑流量重建序列為中亞地區水資源管理提供了長期的背景數據,將為準確評估中亞的氣候水文變化提供重要科學依據。該研究成果以自然地理學為基礎,結合人文地理學和歷史地理學相關學科,為科學認識自然環境變化對過去千年歐亞大陸社會歷史進展的影響提供了證據。該研究得到了國家重點研發計劃(2018YFA0606401)和國家自然科學基金(U1803341和32061123008)資助。

圖2中亞(a)與舊世界(b)水文氣候重建序列與NDVI空間相關性

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