研究人員成功建立敦煌歷史時期沙塵天氣活動強度序列

中國科學院西北生態環境資源研究院網站5月31日消息，中國科學院西北生態環境資源研究院柳本立研究員團隊採用歷史文獻和現代觀測資料結合的方法，根據河西走廊沙塵傳輸路徑上不同地區沙塵暴發生的強度和概率關係，獲取了143條記錄、83個年代數據（圖1），初步建立了敦煌地區過去兩千年的沙塵天氣活動強度序列，並與鄰近地區的樹輪、冰芯等氣候代用指標研究結果進行對比，分析了歷史時期沙塵天氣的時空分佈與氣候條件變化的關係。

圖1 研究區及對比代用資料點

研究結果表明，敦煌地區沙塵天氣強烈且頻發時期主要集中在280—351年、1440—1550年、1720—1840年、1900—1952年4個階段（圖2），與周圍地區自然代用證據所反映的沙塵高發時期基本一致，且大致對應於乾旱、寒冷時段。在公元2世紀以前、7—14世紀、16—17世紀反映沙塵天氣的文獻記錄稀少或缺失，但史料文獻數據仍有廣泛的挖掘空間。

為填補這些空白時段的資料，應深入開展現有歷史記錄的定年工作，並加強國內外合作，進一步挖掘海外流失文獻的價值，這將為敦煌乃至整個西北地區歷史時期氣候環境的研究提供更充分的數據支撐。

圖2  敦煌歷史時期沙塵天氣活動強度序列（A），敦德冰芯微粒含量（B），蘇幹湖沉積物粗粒含量（C），蘇幹湖沉積物磁化率（D），巴里坤湖沉積物組分含量（E），河西走廊近600年降水序列（F），河西走廊帕爾默乾旱度指數（scPDSI）序列（G），黑河流域近2 000年旱澇序列（H），Yang等重建的中國2 000年温度序列（I），Ge等重建的中國2 000年温度序列（J）

敦煌作為世界歷史文化名城，是古代絲綢之路的重要節點，具有十分重要的文化藝術價值和史學價值。然而，現階段敦煌面臨着環境和人為因素帶來的多重問題，其中頻發的沙塵天氣直接影響敦煌的生態安全及莫高窟、陽關等歷史文化遺蹟的保存。

敦煌所處的河西走廊是中國北方主要的沙塵源地，還是中國風沙東移南下的大通道，與河西走廊沙塵活動路徑上的各個城市沙塵天氣存在密切的相關性。因此，需要建立地區間的沙塵天氣關係，利用不同地區的沙塵天氣史料記載信息相互補充，彌補河西走廊地區歷史文獻記錄相對稀少的不足；通過結合冰芯、樹木年輪、湖泊沉積物等連續性較好的自然證據，與歷史文獻記錄進行銜接分析、相互印證，從而獲得可靠的結論，對於研究敦煌歷史時期氣候環境顯得尤為重要。

該成果以《基於文獻記錄的敦煌地區歷史時期沙塵天氣序列重建》為題發表於《中國沙漠》2024年第2期。西北研究院碩士研究生王伊蒙為論文第一作者，柳本立研究員為論文通訊作者。該研究獲中國科學院青年創新促進會優秀會員項目資助。