中亚干旱区被认为是世界上最干旱的地区之一，其干旱的环境、稀疏的植被和脆弱的生态系统使该地区极易受到气候变化的影响。由于不同气候系统（如中纬度西风带、西伯利亚反气旋和亚洲夏季风）的相互作用使得该地区水文气候变化的空间特征较复杂，并且历史时期降水量的大幅波动导致了湖泊和绿洲面积的变化，而这些变化成为影响该地区王国兴衰的环境因素。因此，了解在不同时间尺度上控制中亚干旱区气候变化的过程和可能机制对于评估该地区未来气候、水文动态及其对当地人口的潜在影响至关重要。
哈萨克斯坦位于中亚干旱区的中心，是理解过去气候变化的关键地区。本研究首先基于哈萨克斯坦东部和我国西北地区表土样点的孢粉与气象数据构建了可靠的孢粉-降水量定量模型，然后利用在科尔贝（Kolbay）盆地新获得的过去2200年的孢粉记录定量重建了降水量的变化，最后通过区域对比和不同季节水汽来源的后向轨迹模型模拟揭示了该地区降水变化的来源及可能的驱动机制。结果显示，在过去2200年里，Kolbay盆地地带性植被总体已由草原向荒漠草原转变；气候经历了2次相对湿润期（270 BCE-450 CE、750 CE-1750 CE）和2次相对干旱期（450 CE-750 CE、公元1750年到现在）的周期性变化；哈萨克斯坦东部的降水变化不仅与吉尔吉斯斯坦北部过去2200年的气候变化相似，而且在近300年的短时间尺度上亦是如此。这表明，研究区过去2200年的气候不仅受到中纬度西风环流和北大西洋涛动（NAO）的影响，还受到复杂的区域高山地貌（天山山脉、帕米尔高原）和不同地理区域水汽输送路径的影响。该研究对准确评估该地区未来气候和水文动态及其对当地人口的潜在影响具有重要意义。
该项研究成果于2025年6月2日以“Precipitation changes in eastern Kazakhstan over the last 2200 years based on pollen records”为题发表在国际地学权威期刊Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology上。该研究获得国家自然科学基金面上项目和中国科学院青年创新促进会项目联合资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2025.113072
Figure 1. General physiographic setting and location of the KOL-18 section. a: mean annual precipitation (Pann), b: mean annual temperature (Tann), c: vegetation types, d: mean monthly precipitation and temperature recorded by the nearest meteorological station, e: KOL-18 section photo.
Figure 7. Comparison of the reconstructed Pann variations from the KOL-18 section (a) with those precipitation or moisture records from Lake Dalong chi (b, Feng et al., 2023), Lake Ebinur (c, Wang et al., 2013), Lake Sayram (d, Lan et al., 2020) in the ACA, and NAO proxy index (e, Faust et al., 2016). The gray shadow marks the dry epochs. Black dashed line represents the trend of precipitation or humidity changes.
