宋微子

氣候檔案館

鋸開一棵樹，你會在樹樁上看到一圈一圈同心的圓形紋路，有些圈擠在一塊，有的圈則離得挺遠(yuǎn)，這些圈圈就是樹木的年輪線。數(shù)一數(shù)樹木的年輪，就可以知道它幾歲了，因為一圈代表一年。

樹木的年輪是如何形成的呢？春天來臨，天氣回暖，春雨淅淅瀝瀝，是樹木生長的好時機(jī)，它們會把握機(jī)會，快速生長，這時候形成的細(xì)胞體積大、數(shù)量多、細(xì)胞壁薄、木材的顏色較淺。到了秋天，雨水減少，溫度變低，樹木生長緩慢，這時候形成的細(xì)胞體積小、數(shù)量少、細(xì)胞壁厚、木材顏色深。同一年長成的木材就是一個年輪，由于到了第二年春天又會長出顏色淺的木材，所以會有明確的分界線，這些分界線就是樹木的年輪線了。

樹木年輪是氣候的忠實記錄者。樹木可以存活數(shù)百年，有的甚至可以達(dá)到數(shù)千年。在它漫長的一生中，經(jīng)歷過各種各樣的氣候，有潮濕的、干燥的、寒冷的、炎熱的，還有森林火災(zāi)等。樹木會將這些信息一一記錄在年輪上，例如在溫暖潮濕的年份，樹木年輪會變寬，而在寒冷干燥的年份年輪則較窄，如果樹木在某些年份經(jīng)歷了嚴(yán)重的干旱，那么這時的年輪幾乎不會生長，幾根年輪線就會擠在一起。樹木年輪的這一特性使它們成為了氣候的檔案館。

記錄過去

由于我們無法穿越時空，回到過去，想要知道過去的氣候，古氣候?qū)W家只能夠從那些在過去存在過的自然資源中了解當(dāng)時的氣候，樹木的年輪就是其中之一。

中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所的研究員曾經(jīng)花了兩年時間在秦嶺山區(qū)，翻山越嶺，找尋樹木的年輪樣本，用以推算當(dāng)?shù)氐墓糯鷼夂?。他們將收集到的?shù)據(jù)分析重建，分析了從1755年以來秦嶺及其附近地區(qū)的初春溫度，發(fā)現(xiàn)在1789年前后的初春發(fā)生過一次非常大幅度的降溫。另外，在該地區(qū)，1896年曾有大幅度的升溫和降溫。

樹木的一圈圈年輪，就能夠幫助古氣候?qū)W家一窺幾百年前的氣候，在他們眼中，樹木的年輪是最正直的史官，也是最權(quán)威的氣候記錄員。

預(yù)測未來

樹木年輪不僅能夠幫助古氣候?qū)W家體驗古代氣候，還能夠幫助預(yù)測未來的氣候。

最近，科學(xué)家在蒙古發(fā)現(xiàn)了一些半石化樹木，樹木深埋在地層里，經(jīng)過長時間的鈣化就會變成石化樹。他們收集了這些樹木的年輪信息，并分析出了蒙古2060年前至今的氣候變化史。

蒙古是一個干旱的內(nèi)陸國家，在2000年前曾經(jīng)經(jīng)歷過一次罕見的旱災(zāi)，造成成千上萬的牲畜死亡。這在半化石樹的年輪上也忠實記錄著，并且科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這樣的干旱在過去不只發(fā)生過一次。但奇怪的是，當(dāng)科學(xué)家將年輪信息錄入計算機(jī)，制作出年輪模型，該模型還結(jié)合了過去的太陽活動情況、火山爆發(fā)情況和二氧化碳排放記錄，用以預(yù)測未來蒙古地區(qū)的氣候變化時，卻發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示，未來蒙古將不會再發(fā)生同等程度的干旱事件，干旱情況也不會加劇。

一般來說，隨著溫室氣體增多、全球氣候變暖，干旱半干旱地區(qū)的干旱情況將會加劇，而蒙古地區(qū)卻不會，這是為什么？科學(xué)家猜想，可能是因為在蒙古，雨季在夏天。隨著全球氣溫的升高，蒙古地區(qū)夏季降水量會更多，中和了夏季高溫可能帶來的干旱情況，也就使得當(dāng)?shù)氐臍夂驔]有那么干旱了，因此符合了樹木年輪模型對未來蒙古氣候的預(yù)測。

蒙古氣候預(yù)測是樹木年輪氣候預(yù)測與計算機(jī)技術(shù)的一次結(jié)合。在沒有與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合之前，人們能夠根據(jù)樹木年輪的寬窄，觀察其所反映的周期性，預(yù)測出未來的氣候變化。通過這些氣候變化，還可以推測出未來的干旱情況或其他自然災(zāi)害，以便能夠提前做好預(yù)防工作。在結(jié)合了計算機(jī)技術(shù)之后，由于計算機(jī)能夠處理更大量的數(shù)據(jù)，使得根據(jù)樹木年輪對未來氣候的預(yù)測會更加精確。

樹木年輪在未來，還能與人工智能等新科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，成為更高效的氣候檔案館。