摘要
全球气候变化背景下，青藏高原地区的变暖速率是全球平均水平的2倍，变暖使得高原上的水文气候格局也发生着较大变化，进而影响高原生态系统与区域经济社会可持续发展。然而，由于该区域气象水文观测记录只有几十年，难以评估近期水文-气候的变化是否超出历史范围，也影响了对区域未来气候变化的预估，因此需要开展基于代用指标的历史时期气候变化重建。然而，当前高分辨率的树轮气候重建研究多局限于区域尺度，并且长时间序列相对缺乏。因此，仍然有必要进一步拓展青藏高原地区的树轮气候重建研究，以便对高原长期气候变化的特征规律和驱动机制形成区域性和全面性了解，从而更好地应对未来气候变化。 本研究在青藏高原东部分别建立了公元1325-2020年和1581-2020年的树轮宽度年表。其中，甘南州年表是甘南高原目前最长的树轮年表，利用该年表首次重建了洮河近700年的径流变化历史。此外，基于阿坝州年表重建了四川省西北部的八月最低温度变化历史。在深入分析洮河及四川省西北部水文-气候变化特征规律及驱动因素的基础上，结合前人发表的重建记录，对比分析了青藏高原东部大空间尺度的温度和水文气候时空变化，并且探讨了该地区的温度-径流组合特征及其影响因素和驱动机制。研究的主要结论有： （1）利用采集自甘肃省甘南州合作市的祁连圆柏建立了公元1325-2020年的甘南高原目前最长的树轮年表，并首次基于树轮重建了近七个世纪洮河流域的径流变化历史，重建解释了器测数据（（1961-2016CE）中44%的方差。重建结果显示，20世纪是洮河径流量最高的时期，但此前出现过3次严重的长期干旱。因此，器测记录未能捕捉到自然径流变化的全部范围，在进行水资源评估时可能会低估潜在的干旱风险，从而误导水资源管理政策。合成分析表明，洮河径流量变化受亚洲-太平洋涛动（（APO）的影响。当APO处于正相位时，东亚中纬度对流层低层的南风增强，同时青藏高原及其周边地区的空气上升运动增强，从而增加周边区域降水，导致洮河径流量增加。此外，青藏高原的快速变暖导致APO处于正相位，这可能是20世纪洮河径流量异常偏高的一个重要原因。 （2）利用采集自四川省阿坝州大藏乡的大果圆柏建立了公元1581-2020年的树轮年表。利用该年表重建了四川省西北部过去440年的8月最低温度变化历史，重建解释了器测数据（1954-2019CE）中37%的方差。重建结果显示，17世纪后期气候温暖，18世纪和19世纪气候长期偏冷。显著的气候变暖始于1960年代末，平均升温速率为每10年上升0.23℃（（高于全球〔0.16℃〕但低于青藏高原〔0.35℃〕），近期持续的升温使得2011-2020年成为过去440年中最热的十年。突变检验表明，该区域8月最低温度在1978年突变后增温剧烈。相关分析发现，突变后温度升高受5月西太平洋暖池海温的影响。此外，热带火山喷发会导致该区域8月最低温度在第二年显著下降，而大西洋年代际变率（AMV）则主要调节着最低温度的多年代际变化。 （3）基于洮河及四川省西北部建立的径流和温度重建，并综合前人已发表的重建记录，进一步探讨了青藏高原东部水文-气候变化的时空特征、规律和机制。分析结果表明，青藏高原东部存在5个明显的寒冷时期，分别发生在公元1591-1607、1635-1655、1684-1771、1807-1881、1898-1928年；同时存在2个明显的温暖时期，分别发生在公元1772-1802年和1967-2010年。其次，高原北部响应全球变暖最早且升温速率最快，高原中东部和南部变暖开始较晚且升温速率较慢，近百年里中东部最低温度的升温速率为平均温度的1.4倍。湿度记录显示，青藏高原东部共同的湿润时期发生于公元1356-1425、1535-1590、1842-1860年，共同的干旱时期发生于公元1438-1471、1668-1699年。此外，公元1472-1496、1703-1727年出现了“南湿北干”的水文气候格局，而公元1965-1987年则出现了（“南干北湿”的水文气候格局。近一个世纪随着气候变暖，青藏高原东部大多数河流处于径流量偏高的阶段。温度-径流组合分析表明，青藏高原东部近700年径流变化与温度之间存在显著的正相关关系，这种温度-径流一致性在高频变化方面高度同步。这项分析从大空间范围和多世纪角度评估了青藏高原东部水文-气候变化的特征、规律和机制，可为高原水安全评估和气候研究提供参考。
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