溫度變化歷史重建對于理解氣候演變歷史、把握氣候現狀及預測未來氣候變化具有重要意義。樹木年輪定年精確、分辨率高，是重建歷史時期溫度變化的重要自然載體。作為近二十年來發展起來的新興樹木年代學指標，樹輪藍光強度（Blue Intensity, BI）能夠有效替代樹輪密度，成為重建溫度變化的良好代用指標。與樹輪寬度指標相比，樹輪BI在捕獲溫度信號高頻信息方面更具優勢，其重建的溫度記錄能夠較好地保留器測溫度記錄的高頻和低頻信息。

中國科學院地球環境研究所極端氣候事件及影響（EXCEIS）團隊以秦嶺南坡的油松為研究對象，在準確定年的基礎上，分別建立了油松樹輪寬度（tree-ring width, TRW）年表、樹輪早材藍光強度（earlywood blue intensity, EWBI）、晚材藍光強度（latewood blue intensity, LWBI）和早晚材藍光強度差（delta blue intensity, DeltaBI）年表（圖1），并利用EWBI年表重建了秦嶺南坡過去174年2-6月平均最高溫度（Tmax2-6）變化歷史。

圖1?油松樹輪年表和樣本量（垂直虛線代表可靠藍光強度年表的起始年份）

相關分析結果表明，樹輪BI（尤其是EWBI）在捕捉氣候信號方面優于TRW（圖2）。鑒于EWBI年表與2-6月平均最高溫度（Tmax2-6）的相關系數最高（0.66，p<0.01，n=63），研究團隊以EWBI為自變量，設計線性回歸方程，重建了秦嶺地區自1847年以來Tmax2-6的變化歷史（圖3）。

圖2?秦嶺油松樹輪年表與氣候因子的相關分析結果

注：P9代表上一年9月；2-6表示2月至6月。氣候因子包括最高（Tmax）、平均（Tmean）、最低（Tmin）溫度和降水量（Pre）。

重建結果顯示（圖3），研究區經歷了三個顯著暖期（1871-1892年、1898-1931年和2012- 2020年）和三個顯著冷期（1856-1864年、1939-1965年和1976-1996年）。這些冷暖波動與秦嶺大部分地區及黃土高原西部的溫度波動基本一致。進一步分析表明，秦嶺Tmax2-6變化與大西洋多年代際濤動（AMO）和太平洋十年濤動（PDO）之間存在顯著聯系。

圖3?秦嶺地區2-6月平均最高溫度重建。(a) 1847-2020年溫度；(b)重建與觀測記錄對比；(c)重建與觀測記錄的一階差對比。

本研究首次將樹輪BI指標應用于秦嶺地區的樹輪氣候學研究中，不僅驗證了該指標在秦嶺地區氣候重建中的可行性，為深入理解秦嶺地區氣候變化歷史提供了科學依據，而且對于樹輪寬度無法提取氣候信號的其他地區的氣候研究，具有重要的參考價值。

這項研究成果發表在國際樹輪專業期刊Dendrochronologia，中國科學院地球環境研究所謝梅博士研究生為第一作者，蔡秋芳研究員和劉禹研究員為共同通訊作者。該項工作得到陜西省自然科學基礎研究計劃重點項目（2024JC-ZDXM-17）、國家自然科學基金項目（42472251）、中國科學院（Ｂ類）戰略性先導科技專項項目（XDB40010300）等項目的聯合資助。

Xie M, Cai Q*, Liu Y*, Fang K, Zhou Q, Ren M, Meng K, Li Q, Sun C, Song H, Chen D, Chen Y. The first temperature reconstruction based on tree-ring blue intensity in the Qinling Mountains. Dendrochronologia, 2025, 92, 126359. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2025.126359