全球氣候變化問題備受關注。亞洲季風系統作為地球上最具影響力的大氣環流之一，其細微變化可能引發大規模干旱、洪水等災害，對人類生存構成威脅。但是，由于缺乏長期、定年準確、高分辨率的古氣候數據，亞洲季風與人類福祉之間的關系特別是在晚全新世時期的關聯尚不清楚。
青藏高原作為全球大氣過程的關鍵樞紐，其水文氣候過程受亞洲季風和西風帶協同調節，而現代氣候觀測記錄較短，古氣候代用指標存在不確定性，難以揭示歷史時期水文氣候波動的生態影響和社會影響。分布在青藏高原的祁連圓柏作為對濕度變化敏感的樹種，其樹輪纖維素中的氧同位素比率（δ18O）能夠準確反映年際尺度氣候信息，為探討亞洲季風系統的自然變動提供了重要材料。
中國科學院地球環境研究所劉禹研究組聯合多國學者，分析了青藏高原17根祁連圓柏樹芯的15,028個樹輪δ18O數據，建立了過去3476年逐年分辨率的樹輪δ18O記錄。這是全球為數極少的數千年高分辨率氧同位素記錄之一，具有精細刻畫青藏高原水文氣候變化的優勢，有望成為探討晚全新世氣候變化的基準標尺。
研究發現，20世紀（1930至2010年）是過去3500年中干旱最為嚴重的時期，出現了八個超級干旱年份，超過其他世紀。這揭示了20世紀嚴重干旱與人類活動排放的氣溶膠相關，且氣溶膠削弱了亞洲季風和西風強度。同時，歷史上三個由濕潤轉干旱的時段均與社會動蕩和王朝滅亡相關，突顯了極端水文氣候變化對文明進程的影響。空間相關性分析表明，青藏高原與中國中東部地區在多個時間尺度上存在水文氣候聯系，重建的降水數據與華東、華北、華南地區相關。
上述成果為區域氣候歷史與動態研究提供了新視角，對氣候模型、考古學和歷史學研究具有重要的參考價值。
相關研究成果發表在《自然-通訊》（Nature?Communications）上。研究工作得到國家自然科學基金、第二次青藏高原綜合科學考察研究、中國科學院戰略性先導科技專項（B類）等的支持。
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