Dendroklimatologiya - Dendroclimatology

So'nggi 7000 yil davomida yozgi harorat anomaliyalariga aylangan daraxtlar halqasi kengligining o'zgarishi, dan olingan namunalar asosida holotsen depozitlar Yamal yarim oroli va Sibirda yashovchi ignabargli daraxtlar.[1]

Dendroklimatologiya o'tmishni belgilaydigan fan iqlim dan daraxtlar (birinchi navbatda yillik xususiyatlar daraxt uzuklari ). Daraxt uzuklari sharoit o'sishni afzal ko'rganda kengroq, vaqt qiyin bo'lganda torayib boradi. Yillik halqalarning boshqa xususiyatlari, masalan, maksimal kaklik zichlik (MXD) oddiy halqa kengligidan yaxshiroq proksi sifatida ko'rsatilgan. Daraxt uzuklaridan foydalangan holda, olimlar yuzlab-ming yillar oldingi ko'plab mahalliy iqlimlarni taxmin qilishgan. Ko'plab daraxtlarni o'rganish ishlarini (ba'zan boshqa iqlim bilan birlashtirgan holda) ishonchli vakil yozuvlar), olimlar o'tgan mintaqaviy va global iqlimlarni taxmin qilishdi.

Afzalliklari

Daraxt uzuklari iqlim jihatidan ayniqsa foydalidir ishonchli vakillar orqali ular orqali yaxshi tarixlash mumkin dendroxronologiya, ya'ni halqalarni namunadan namunaga mos kelishi. Bu o'lgan daraxt namunalari yordamida, hatto binolardan yoki arxeologik qazishmalardan olingan namunalardan foydalangan holda vaqtni orqaga qarab uzaytirishga imkon beradi. Daraxt uzuklarining yana bir afzalligi shundaki, ular boshqa proksi-server usullaridan farqli o'laroq yillik o'sish bilan belgilanadi quduqlar. Bundan tashqari, daraxt halqalari ko'plab iqlim ta'siriga (harorat, namlik, bulutlik) javob beradi, shuning uchun iqlimning turli jihatlari (nafaqat harorat) o'rganilishi mumkin. Biroq, bu ikki qirrali qilich bo'lishi mumkin.

Cheklovlar

Dendroklimatologiyaning afzalliklari bilan bir qatorda ba'zi cheklovlar mavjud: shubhali omillar, geografik qamrov, halqa rezolyutsiyasi va yig'ishdagi qiyinchiliklar. Ushbu muammolarni qisman sozlash uchun soha turli usullarni ishlab chiqdi.

Qarama-qarshi omillar

Iqlimiy va iqlimiy bo'lmagan ko'plab omillar mavjud chiziqli emas daraxt halqasining kengligiga ta'sir qiladigan effektlar. Yagona omillarni ajratish usullari (qiziqish) o'sish ta'sirini kalibrlash bo'yicha botanika tadqiqotlari va "cheklangan stendlar" dan namuna olishni o'z ichiga oladi (asosan qiziqish o'zgaruvchisiga javob berishi kutilmoqda).

Iqlim omillari

Daraxtlarga ta'sir qiluvchi iqlim omillariga harorat, yog'ingarchilik, quyosh nuri va shamol kiradi. Ushbu omillarni farqlash uchun olimlar "cheklangan stendlardan" ma'lumot to'plashadi. Chegaralanadigan stendga misol sifatida yuqori balandlik chizig'i keltirilgan: bu erda daraxtlarga harorat o'zgarishi (bu "cheklangan") yog'ingarchilik o'zgarishiga (ortiqcha) ta'sir qilishi mumkin. Aksincha, pastki balandlikdagi chiziqlarga harorat o'zgarishiga qaraganda yog'ingarchilik o'zgarishi ko'proq ta'sir qilishi kutilmoqda. Bu mukammal ish emas, chunki "cheklangan stend" da ham bir qancha omillar daraxtlarga ta'sir qiladi, ammo bu yordam beradi. Nazariy jihatdan, har xil turdagi cheklangan stendlardan namunalarni yig'ish (masalan, bitta tog'dagi yuqori va pastki chiziqlar) bir nechta iqlim omillari uchun matematik echimga imkon berishi kerak.

Iqlimdan tashqari omillar

Iqlimdan tashqari omillarga tuproq, daraxtlar yoshi, yong'in, daraxtlar orasidagi raqobat, genetik farqlar, daraxtlar kesilishi yoki odamlarning boshqa buzilishi, o'txo'rlarning ta'siri (ayniqsa qo'ylarni boqish), zararkunandalarning tarqalishi, kasalliklar va CO kiradi.2 diqqat. Kosmosda tasodifiy ravishda o'zgarib turadigan omillar uchun (daraxtdan daraxtgacha yoki turish uchun), eng yaxshi echim shovqinni qoplash uchun etarli ma'lumotlarni (ko'proq namunalarni) to'plashdir. Daraxtlarning yoshi turli xil statistik usullar bilan tuzatiladi: spline egri chiziqlarini umumiy daraxt yozuviga moslashtirish yoki turli xil davrlarda taqqoslash uchun o'xshash keksa daraxtlardan foydalanish (mintaqaviy egri standartlashtirish). Joyni sinchkovlik bilan tekshirish va tanlash ba'zi noxush ta'sirlarni cheklashga yordam beradi, masalan, zamonaviy odam bezovta qilmaydigan saytlarni tanlash.

Lineer bo'lmagan effektlar

Umuman olganda, klimatologlar halqa kengligining qiziqish o'zgaruvchisiga (masalan, namlik) chiziqli bog'liqligini taxmin qilishadi. Ammo, agar o'zgaruvchi etarlicha o'zgarsa, javob o'chirilishi yoki hatto teskari tomonga burilishi mumkin. Uy bog'bonlari uy o'simliklarini suv ostida yoki suv ostida olib ketish mumkinligini biladi. Bundan tashqari, ta'sir o'tkazish effektlari paydo bo'lishi mumkin (masalan, "haroratning yog'ingarchilik vaqti" o'sishga, shuningdek haroratga va yog'ingarchilikka o'z-o'zidan ta'sir qilishi mumkin. Bu erda, shuningdek, "cheklovchi stend" qiziqish o'zgaruvchisini ajratib turishga yordam beradi. Masalan, daraxt "sovuq cheklangan" yuqori chiziqda, yuqori haroratning ("teskari kvadratik") chiziqli bo'lmagan ta'sirlari vegetatsiya davrida halqa kengligiga sonli ta'sir ko'rsatishi ehtimoldan yiroq emas.

Shubhali omillarni tuzatish uchun botanika xulosalari

Botanika tadqiqotlari chalkash o'zgaruvchilar ta'sirini baholashga yordam beradi va ba'zi hollarda ularni tuzatish uchun qo'llanma beradi. Ushbu tajribalar o'sish o'zgaruvchilarining barchasi boshqariladigan (masalan, a. Da) bo'lishi mumkin issiqxona[iqtibos kerak ]), qisman boshqariladigan (masalan, FACE [Havodagi bepul kontsentratsiyani kuchaytirish] tajribalari - ref qo'shing) yoki tabiatdagi sharoitlar kuzatiladigan joy. Qanday bo'lmasin, eng muhimi, o'sishga qanday ta'sir ko'rsatishini aniqlash uchun bir nechta o'sish omillarini diqqat bilan qayd etishdir. (Fennoscandanavia qog'ozli ma'lumotnomani joylashtiring[iqtibos kerak ]). Ushbu ma'lumot bilan halqa kengligi javobini aniqroq tushunish mumkin va tarixiy (kuzatilmagan) daraxt uzuklaridan xulosalar yanada aniqroq bo'ladi. Kontseptsiyada bu stendning cheklangan printsipiga o'xshaydi, ammo bu miqdoriyroq - kalibrlash kabi.

Divergensiya muammolari

Asosiy maqola: Ikki xillik muammosi

Ajralish muammosi - bilan o'lchanadigan harorat o'rtasidagi kelishmovchilik termometrlar (instrumental haroratlar) bir tomonda, harorat esa shimoliy o'rmonlarning ko'plab chiziqlaridagi daraxtlarning zichligi yoki daraxt halqalarining kengligidan tiklangan.

Termometr yozuvlari ma'lumotlarini tahlil qilish va tahlil qilish asosan sezilarli darajada isinish tendentsiyasini nazarda tutsa-da, ushbu uchastkalarning daraxt uzuklari eng katta daraxt daraxti zichligi yoki ba'zi hollarda ularning kengligi bo'yicha tegishli o'zgarishlarni ko'rsatmaydi. Bu barcha bunday tadqiqotlarga taalluqli emas.[2] Agar bu amal qilsa, faqat daraxt halqalaridan olinadigan harorat tendentsiyasi sezilarli darajada isinishni ko'rsatmaydi. Asbobsozlik harorati va shu daraxt uzuklarining ishonchli vakillaridan hisoblangan harorat grafigi shu atamaning kelib chiqishi bo'lgan 1950 yildan beri bir-biridan "ajralib turadi". Ushbu kelishmovchilik, ilgari termometrlar davridan oldin boshqa tanilmagan divergentsiyalar ro'y berganligi to'g'risida aniq savollar tug'diradi. [3] Bu kelishmovchilik inson faoliyati natijasida yuzaga kelganligi va shu sababli yaqin o'tmishda cheklanganligini ko'rsatuvchi dalillar mavjud, ammo ta'sirlangan proksi-serverlardan foydalanish hozirgi haroratni pasaytirib, o'tgan haroratni yuqori baholashga olib kelishi mumkin. Daraxtlar halqasi ma'lumotlarini tahlil qilish va termometrga asoslangan ma'lumotlar o'rtasidagi tafovutni izohlash va izohlash bo'yicha izlanishlar davom etmoqda.[2]

Geografik qamrov

Daraxtlar Yerni qoplamaydi. Polar va dengiz iqlimini daraxtlarning halqalaridan aniqlash mumkin emas. Perhumid tropik mintaqalarda, Avstraliya va janubiy Afrika, daraxtlar odatda butun yil davomida o'sadi va aniq yillik uzuklarni ko'rsatmaydi. Ba'zi o'rmon hududlarida daraxtlarning o'sishiga iqlimni aniq rekonstruksiya qilish uchun bir nechta omillar ta'sir qiladi ("cheklovchi stend" yo'q).[misol kerak ]. Qoplamaning qiyinligi uni tan olish va qiyin joylarda boshqa ishonchli shaxslardan (masalan, muz yadrolari, mercan) foydalanish orqali hal qilinadi. Ba'zi hollarda, qiziqish parametri (harorat, yog'ingarchilik va boshqalar) har bir hududga o'xshash ravishda o'zgarib turishini, masalan, asboblar yozuvidagi naqshlarni ko'rib chiqish orqali ko'rsatish mumkin. Keyin dendroklimatologiya xulosalarini tegishli daraxt halqalari namunalarini olish mumkin bo'lmagan joylarga etkazish oqlanadi.

Halqali rezolyutsiya

Daraxt uzuklari butun vegetatsiya davrida o'sishga ta'sirini ko'rsatadi. Uyqusiz mavsumda (qishda) chuqur iqlim o'zgarishlari qayd etilmaydi. Bundan tashqari, vegetatsiya davrining turli vaqtlari boshqalarga nisbatan (ya'ni maydan sentyabrgacha) halqa kengligi uchun muhimroq bo'lishi mumkin. Biroq, umuman olganda, halqa kengligi tegishli yil davomida (taxminan) iqlimning umumiy o'zgarishini taxmin qilish uchun ishlatiladi. Yana bir muammo "xotira" yoki avtokorrelyatsiya. Stressli daraxt og'ir mavsumni tiklash uchun bir-ikki yil vaqt talab qilishi mumkin. Ushbu muammoni yanada murakkab modellashtirish (regressiyadagi "kechikish" atamasi) yoki xronologiyalarning mahoratini kamaytirish orqali hal qilish mumkin.

To'plamdagi qiyinchiliklar

Daraxt uzuklarini tabiatdan, ko'pincha chekka hududlardan olish kerak. Bu shuni anglatadiki, saytlarni to'g'ri xaritada ko'rsatish uchun maxsus harakatlar zarur. Bundan tashqari, namunalarni qiyin (ko'pincha qiya relefli) sharoitlarda yig'ish kerak. Odatda, daraxt uzuklari yaxshi namunani olish uchun mahorat talab qiladigan qo'lda ishlaydigan burma moslamasi yordamida yig'iladi. Eng yaxshi namunalar daraxtni kesish va uni kesishdan olinadi. Biroq, bu ko'proq xavf talab qiladi va o'rmonga zarar etkazadi. Bunga ba'zi joylarda, xususan bezovtalanmagan joylardagi eng qadimgi daraxtlar bilan (ilmiy jihatdan eng qiziqarli bo'lgan) yo'l qo'yilmasligi mumkin. Barcha eksperimentalistlar singari, dendroklimatologlar, ba'zida, namunalarni emas, balki nomukammal ma'lumotlardan eng yaxshi foydalanishga qaror qilishlari kerak. Ushbu savdo-sotiq yanada qiyinlashadi, chunki namunalarni yig'ish (maydonda) va tahlil (laboratoriyada) vaqt va makonda sezilarli darajada ajralib turishi mumkin. Ushbu yig'ilish muammolari shuni anglatadiki, ma'lumotlar yig'ish odatdagi laboratoriya fanlari singari oddiy yoki arzon emas.

Boshqa o'lchovlar

Dastlabki ish o'lchashga qaratilgan daraxt uzuk kenglik - bu o'lchov uchun oddiy va iqlim parametrlari bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Ammo daraxtning yillik o'sishi boshqa izlarni qoldiradi. Jumladan maksimal daraxt zichligi (MXD) - atrof-muhit o'zgaruvchilarini baholash uchun ishlatiladigan yana bir ko'rsatkich.[4] Biroq, uni o'lchash qiyinroq. Boshqa xususiyatlar (masalan, izotop yoki kimyoviy izlarni tahlil qilish), ayniqsa, L. M. Livbi tomonidan 1974 yilda chop etilgan "Daraxt uzuklaridagi izotop nisbatlarining haroratga bog'liqligi" maqolasida sinab ko'rilgan.[5] Nazariy jihatdan, bitta halqada bir nechta o'lchovlar chalkash omillarni (masalan, yog'ingarchilik va harorat) farqlashga imkon beradi. Biroq, ko'pgina tadqiqotlar hali ham cheklov stendlarida halqa kengliklariga asoslangan.

O'lchash radiokarbon daraxt halqalaridagi kontsentratsiyalar o'tmishni tiklashda foydali ekanligi isbotlangan quyosh dog'i hozirda ma'lumotlar 11000 yildan ko'proq vaqtni tashkil etadi.[6]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ IPAE RAS Dendrochronology guruhining tadqiqot natijalari sarhisobi Arxivlandi 2010-01-10 da Orqaga qaytish mashinasi
  2. ^ a b D'Arrigo, Rozanna; Uilson, Rob; Liepert, Beate; Cherubini, Paolo (2008). "Shimoliy o'rmonlarda" kelishmovchilik muammosi to'g'risida ": daraxtlarga oid dalillarni ko'rib chiqish va yuzaga kelishi mumkin bo'lgan sabablar" (PDF). Global va sayyora o'zgarishi. 60 (3–4): 289–305. Bibcode:2008GPC .... 60..289D. doi:10.1016 / j.gloplacha.2007.03.004. Arxivlandi asl nusxasi (PDF) 2010-01-19. Olingan 2009-10-02.
  3. ^ So'nggi 2000 yil ichidagi sirt harorati rekonstruksiyasi. Vashington, DC: Milliy akademiyalar matbuoti. 2006 yil. doi:10.17226/11676. ISBN  0-309-10225-1.
  4. ^ Lakman, Brayan H. "Daraxt uzuklari harorat vakili sifatida" (PDF). 2008 yil Gussov-Nuna geologiya konferentsiyasi. cspg.org. Arxivlandi asl nusxasi (PDF) 2014-03-27. Olingan 2012-05-18.
  5. ^ Libby & Pandolfi 1974 yil
  6. ^ Solanki, S.K .; Usoskin, I.G .; Kromer, B .; Shussler M.; Pivo, J. (2004). "So'nggi o'n yilliklarda Quyoshning oldingi 11000 yilga nisbatan g'ayritabiiy faolligi". Tabiat. 431 (7012): 1084–1087. Bibcode:2004 yil natur.431.1084S. doi:10.1038 / nature02995. PMID  15510145.

Tashqi havolalar