Solving an Eigen Problem to Create Reliable Tree-Ring Chronologies

Abstract

It is very popular in meteorology and climatology to solve the so-called eigen problem for the meteorological field covariation matrix in order to extract “main modes” of the meteorological field variability. In this paper we depict the application of a similar problem for the tree-ring record covariation matrix in order to standardize tree-ring records. For the first time this technique has been applied to a sample set of very long-lived Qilian junipers (Sabina przewalskii Kom.) from the Dulan region in western China and has been earlier published (Yang et al., 2011, 2012a, 2012b). This paper expands our report at the All-Russian conference on dendrochronology (RusDendro-2011) where we have presented the eigen analysis with some recent improvements and additional applications of the technique to a larger sample set of the long-living Chinese junipers, and to another sample set of relative short-living Siberian larches growing in the Yamal Peninsula. We demonstrate that our eigen analysis technique is applicable to heterogeneous sets of tree-ring width records, and of great perspective to create really reliable tree-ring chronologies

В метеорологии и климатологии широко используется решение так называемой проблемы собственных значений для ковариационной матрицы метеорологических полей, для того чтобы выявить «главные моды» изменчивости этих полей. В статье мы описываем приложение сходной проблемы для ковариационной матрицы рядов годичных колец деревьев, чтобы стандартизовать эти ряды. Впервые данная техника была приложена к выборке рядов очень долгоживущих можжевельников (Sabina przewalskii Kom.), произрастающих в районе Дулан Западного Китая, и описана в публикациях (Yang et al., 2011, 2012a, 2012b). Эта статья излагает наш доклад на Всероссийской конференции по дендрохронологии (РусДендро–2011), где мы представили наш анализ с некоторыми недавними усовершенствованиями и дополнительными приложениями этой техники к большей выборке долгоживущих китайских можжевельников, а также к другой выборке относительно недолгоживущих сибирских лиственниц, произрастающих на полуострове Ямал. Мы показываем, что наша техника анализа приложима к разнородным выборкам рядов толщин годичных колец деревьев и перспективна для построения реально значимых дендрохронологий