全球氣候變化問題日益受到關(guān)注，亞洲季風(fēng)系統(tǒng)作為地球上最具影響力的大氣環(huán)流之一，直接影響全球60%人口的水源供應(yīng)，其細(xì)微變化可能引發(fā)大規(guī)模干旱、洪水等災(zāi)害，對人類生存構(gòu)成嚴(yán)重威脅。然而，由于缺乏長期、定年準(zhǔn)確、高分辨率的古氣候數(shù)據(jù)，亞洲季風(fēng)與人類福祉之間的關(guān)系，特別是在晚全新世時期的關(guān)聯(lián)，仍是一個亟待解決的難題。青藏高原作為全球大氣過程的關(guān)鍵樞紐，其水文氣候過程受亞洲季風(fēng)和西風(fēng)帶協(xié)同調(diào)節(jié)，但現(xiàn)代氣候觀測記錄較短，古氣候代用指標(biāo)存在不確定性，導(dǎo)致歷史時期水文氣候波動的生態(tài)和社會影響難以清晰揭示。祁連圓柏（Juniperus przewalskii Kom.）作為對濕度變化敏感的樹種，其樹輪纖維素中的氧同位素比率（δ18O）能準(zhǔn)確反映年際尺度氣候信息，為研究亞洲季風(fēng)系統(tǒng)的自然變動提供了重要材料。

中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所劉禹研究組聯(lián)合多國學(xué)者，通過對青藏高原17根祁連圓柏樹芯的15,028個樹輪δ18O數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立了過去3476年逐年分辨率的樹輪δ18O記錄。這是全球為數(shù)極少的數(shù)千年高分辨率氧同位素記錄之一，為精細(xì)刻畫青藏高原水文氣候變化提供了獨(dú)特優(yōu)勢，將成為研究晚全新世氣候變化的基準(zhǔn)標(biāo)尺。研究發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)（1930至2010年）是過去3500年中干旱最為嚴(yán)重的時期，出現(xiàn)了8個超級干旱年份，遠(yuǎn)超其他世紀(jì)。研究還揭示了20世紀(jì)嚴(yán)重干旱與人類活動排放的氣溶膠有關(guān)，氣溶膠削弱了亞洲季風(fēng)和西風(fēng)強(qiáng)度。此外，歷史上三個由濕潤轉(zhuǎn)干旱的時段（110 BC–AD 280, AD 330–770, AD 950–1300年）與社會動蕩和王朝滅亡密切相關(guān)，突顯了極端水文氣候變化對文明進(jìn)程的影響。空間相關(guān)性分析表明，青藏高原與中國中東部地區(qū)在多個時間尺度上存在水文氣候聯(lián)系，重建的降水?dāng)?shù)據(jù)與華東、華北、華南地區(qū)顯著相關(guān)。盡管現(xiàn)代社會抗旱能力增強(qiáng)，但未來更頻繁、更嚴(yán)重的干旱仍可能對生態(tài)系統(tǒng)和人類文明構(gòu)成威脅，凸顯了減排和加強(qiáng)自然保護(hù)的緊迫性。該研究為區(qū)域氣候歷史與動態(tài)提供了全新視角，對氣候模型、考古學(xué)和歷史學(xué)研究具有重要參考價值。

其相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《自然通訊》期刊。中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所劉禹研究員為第一和通訊作者，西安交通大學(xué)宋慧明研究員為共同通訊作者。該研究得到了第二次青藏科考、中國科學(xué)院先導(dǎo)專項B、國家自然科學(xué)基金等項目的聯(lián)合資助。

Liu Yu, Song Huiming, An Zhisheng, et al., 2025. Recent centennial drought on the Tibetan Plateau is outstanding within the past 3500 years. Nature Communications, 16: 1311.

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56687-z

青藏高原過去3500年逐年水文氣候變化過程