亚利桑那大学 信用:CC0公共领域 亚利桑那大学的研究人员从树木年轮的线条中解读，以准确重建半个世界之外的冰岛拉基火山爆发那年阿拉斯加发生的事情
他们所学到的可以帮助微调未来的气候预测
1783年6月，拉基火山向大气中喷出的硫磺比过去1000年中任何一次北半球喷发都多
北美的因纽特人讲述了夏天从未到来的那一年的故事
当时身在法国的本杰明·富兰克林注意到了随后笼罩欧洲大部分地区的“雾”，并正确地推断出它导致了欧洲大陆异常寒冷的冬天
之前对年轮的分析表明，1783年阿拉斯加云杉的整个生长季节都比平均温度低
但是地理、发展和环境学院的一年级博士生朱莉·爱德华兹推断，自从六月份拉基火山爆发以来，假设他们分析的树木从五月份开始的整个生长季节都比正常情况下凉爽是没有意义的
于是，她着手解开这个谜
爱德华兹是发表在《地球物理研究杂志》上的一篇新论文的主要作者，这篇论文概述了她和她的合作者如何使用一种叫做定量木材分析的替代方法，描绘了当年阿拉斯加气候的不同景象
距离火山爆发半个世界的气候变化反映了多种力量的结合——火山的作用和气候的自然变化
为了真正理解火山是如何影响气候系统的，UArizona团队仔细观察了树木年轮的结构，以更精细的时间尺度揭示气候发生了什么
爱德华兹切了一片非常薄的树木年轮并染色
她用电脑软件计算了每个染色细胞的厚度
在温暖的年份，这些细胞的壁增厚，木材看起来更暗
然而，在寒冷的年份，细胞壁很薄，木材看起来很轻，密度较低
爱德华兹说:“这是定量的木材解剖，我们正在逐个细胞地观察细胞尺度的测量，以了解整个季节气候是如何影响细胞生长的。”
“使用这种技术，我们可以一周一周地测量增长
" 通过这种看待气候历史的新方式，研究人员发现，阿拉斯加树木在1783年开始像正常年份一样生长
拉基火山爆发后几个月，树木突然停止生长，比正常年份早得多，在环的最后部分只形成了一层非常薄的墙
该论文的合著者凯文·安楚卡蒂斯是地理、发展和环境学院以及树木年轮研究实验室的副教授，他说:“这表明生长季节结束时气温会突然变冷，这与只看年轮宽度或木材密度的结果不同。”
“朱莉的工作表明，使用这种精细的分析，从单个细胞的逐周视角，有可能解释之前意想不到的观察，即1783年整个夏天阿拉斯加都很冷，并对真正的极端气候事件有更好的视角
" 爱德华兹是美国仅有的几个使用定量木材解剖技术的科学家之一
这种方法以前主要在欧洲使用，她在意大利阿尔卑斯山的一个小镇圣维托迪卡多雷参加了为期一周的研讨会，向完善这种方法的人学习这种方法
爱德华兹说，对她和她的合作者来说，考虑气候的自然变化来检查他们的结果也很重要
该团队与麻省理工学院的气候建模师布莱恩·赞布里合作，使用计算机模型来观察气候的自然年复一年的变化是如何改变树木生长的
“这个模型一共运行了80次，”安楚凯蒂斯说
“前40次，我们允许火山爆发
然后，模型在没有喷发的情况下又运行了40次，我们比较了结果
" 研究人员在火山爆发后看到了广泛的气候条件
火山爆发后，有些年份特别冷，但有些年份很温暖
气候的自然变化似乎压倒了火山的冷却
“许多模型运行与树木告诉我们的一致，”安楚凯蒂斯说
“夏季正常开始，然后在火山爆发后几个月，天气迅速变冷
这是我们从1783年的树木中解读出来的独立证据
" 这项研究表明，在研究快速或极端气候时，传统的树木年轮研究方法并不总是提供足够的细节，而且系统中的自然变化可能比以前认为的更重要
爱德华兹说:“我们使用这些过去气候的代理测量值，包括树木年轮，作为验证我们气候模型的一种方式。”
“我们希望能够看到这些极端情况，让我们的气候模型准确模拟它们，并理解自然变化的作用
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