代用资料选取对过去2000年全球年平均温度重建的影响

2019年,PAGES 2k工作组重建了一条极具影响力的过去2000年全球年平均温度序列.但重建过程中由于多源代用资料的纳入及代用资料的时空分布不均等因素,使得重建结果仍具有不确定性.为综合阐明代用资料的选取对重建结果的潜在影响,本文从PAGES 2k代用资料网络中选取了长度达2000年的不同代用记录,基于“综合-比例法”分别重建了半球和全球尺度的年平均温度变化,系统分析了温度序列的长期趋势、频谱特征及其对火山喷发活动的响应.结果显示,在公元1~1850年期间,全球年平均温度序列呈显著下降趋势,但南半球降温趋势比北半球的更为明显.但是,这种长期温度变化趋势受到代用资料组合的影响.此外,不同类型的代用资料也具有不同的火山喷发响应和频谱特征.基于树轮资料的温度重建序列揭示的对热带火山喷发的降温响应更为强烈.而基于非树轮资料的重建结果,由于其定年存在误差且时间分辨率较低,难以揭示火山喷发导致降温这一现象.频谱分析显示,基于树轮资料的温度重建序列具有更加明显的高频(<200年)变化,而非树轮资料重建序列能够捕捉到更长时间尺度的低频(>200年)变化信息.未来需要通过进一步改善代用资料的时空分布范围,特别是第一个千年时间段和南半球以及热带代用资料数量有限的地区,提高代用资料的气候信号强度并降低代用资料的不确定性,改进和发展综合的重建方法,以进一步提高重建结果的可信度.