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南极洲乔治王岛柯林斯冰帽小冰穹顶冰芯数学模式初步断代

一、引言1992年中国和乌拉圭在乔治王岛柯林斯冰帽进行了联合考察,钻取了若干支将用于气候和环境演化过程研究的冰芯。与此目的密切相关的样品截取原则和冰芯环境记录的解释要求对冰体年代随深度分布即冰芯断代问题有初步认识。通常冰芯分析中得到的物理或化学信号不仅能揭示气候和环境的有关变化,而且能程度不同地给出断代信息。然而由于柯林斯冰帽发育于亚极地地区海洋性气候条件下(谢自楚,私人通信),本文所研究的小冰穹(62°10′S,58°54′W)海拨仅252m,夏季强烈的冰面消融和时有发生的降雨无疑在很大程度上削弱冰芯的原始物理或化学信号,给断代带来较大的不确定性。因此在该地采用数学模型断代更显示其特殊的重要性。本文在冰帽处于稳定状态等假设前提下,给出Dansgaard-Johnsen时间尺度和等温冰体流动模型(n=3)时间尺度,同时将计算获得的冰龄与冰芯地层内包含的暗褐色火山灰层位相应年代历史记录相比较,以此来验证模型的可信度二、柯林斯冰帽小...  (本文共8页) 阅读全文>>

《南极研究》1940年10期
南极研究

南极洲乔治王岛柯林斯冰帽冰芯层位和密度变化的一般特征

一、引言1991年10月至1992年1月,中国和乌拉圭的冰川工作者在南极洲乔治王岛柯林斯冰帽海拔约700m和250m的主冰穹顶和小冰穹顶,各钻取了长度分别为40-50m和30-65m的若干支冰(雪)芯(冰帽和钻孔地理位置见:韩建康等,1993)。嗣后在南极长城站温度为-15℃左右的低温室中,对两支冰芯(主、小冰穹顶各1支)进行了雪冰层位描述和密度观测。本文拟展示上述工作首批获取的部分资料,并对之进行初步分析。二、冰川学基本参数和冰芯钻探概况位于乔治王岛海岸带的南极长城站,收集有1985年以来的连续气象资料。按该站年平均温度-2.7℃,极地冰帽气温递减率为1℃/100m(谢自楚,1988)计算,柯林斯冰帽年平均气温主冰穹顶部(高程约700m)约为-9.3℃,小冰穹顶部(高程约为250m)-5.7℃。根据长城站附近降水和冰帽若干粒雪层位剖面资料推算,年降水量小冰穹顶部可达1000mm,主冰穹顶部达1500mm以上。另据表层粒雪层中的...  (本文共7页) 阅读全文>>

《当代学生》2018年05期
当代学生

地球的自然档案——冰芯

与南极企鹅碰面后,奇奇在冰川里挖出来个土特产——冰芯。冰芯是什么?它有什么学问可以探究?它对南极的地质研究贡献了些什么?一大串的问号正从他的小脑袋里跳出来。事件回放最古老的冰芯2017年8月,有科研团队宣布,他们从南极洲钻取出一块来自270万年前的“百万年冰芯”。这年份比此前的“纪录保持者”还要多出170万年。在这块刚被挖出的冰芯气泡孔里,还储藏着一些来自270万年前地球大气层的温室气体。当时,冰河时代才刚刚开始。这块冰芯向我们揭示,当时的二氧化碳水平还不到300ppm(百万分之一)——比今天的405ppm要低不少——这或许能为我们寻找“是什么触发了冰河时代”这类问题的答案,提供线索。冰芯是什么?冰芯是人类在冰盖上钻孔取得的连续冰层。冰芯具有信息量大、高保真、高分辨率等特点。从冰芯中,科学家可以提取物理、化学、生物信息,而这些信息可以真实再现成冰时的环境特征。例如,冰芯中记录的冰雪累计量,可以反映降水程度;冰芯中的尘埃含量、同位...  (本文共3页) 阅读全文>>

《人与生物圈》2017年Z1期
人与生物圈

翻阅天书:南极冰芯述说的地球往事

古往今来,下雪是司空见惯的事,远如极犯雪岭,鼓角动江城”暗含了干沉积过程(雪地雪原,近至“窗含西岭”,雪与人类始终相伴。面接收大气杂质沉降)。人们从生活常识知道,然而,“雪里有奥秘、雪里有故事、雪里有科白雪融化后的痕迹往往是泥土。学”仅仅是半个世纪以来人类的认识。这一切盖因认识到雪作为载体,承接并包裹了来自大杂质一旦被雪所捕获,而这些雪在特定地气的各类杂质。杂质被雪所捕获通过两种过程:理环境下(极地、高山)往往能够年复一年地湿沉积和干沉积。这个道理常人也能体会,比叠加并长久留存,这就构成了冰雪“叙事”的如古诗里“雪洗虏尘静,风约楚云留”说的是基础。髙山冰川厚达数百米,极地冰盖厚达数湿沉积过程(雪花里包含了冰结核);“烟尘千米,年代分别达到数百年至数十万年,科学家对包裹于其中的各类杂质进行解读,重建历年”,之后钻取了长度不等的许多支冰芯。史时期气候和环境演变以及人类活动印记,就1957?1958年在南极伯德站钻取一支309米如同翻...  (本文共5页) 阅读全文>>

《科学大众(中学生)》2017年04期
科学大众(中学生)

皑皑白雪下的“无字天书”——南极冰芯

每年夏季,是南极科里,日本国立极麵究所在,ss:;==~老〇n 17^0 B 10 FI FI^H' 本科学家们把这块拥有72万年历史的冰芯的研究成果写|成论文,发表在了難《科学进展》杂志上。众所周mi南极冰芯记录了古代地^气候变化,这无疑对科学家们复原当瞧地球气候条件有着极她獅。 此外,南极冰芯的研究2016年3月3日,日本科学家就在南极冰芯中发现71 000年前爆炸的超新星M迹’令整个天文界为之難。那么,顏冰芯究竟从何而彩我舰为什么要通过I: rnzHg*^^丨-層^It^r南极洲东部的主要钻f米分布点(左图)“富士圆顶”考察站钻取出的冰芯(右图) “ 来之不易的“天书’’ 早在上个世纪7〇年代,多国南极考察队曾在冰穹c地区帛立联合钻探冰跡组,后仅留下法国科考队,他们成功从■ 11纟g 5 1992年,法国决定在此建立一个新的科考站。4年后,法国和意大利有了共同的夏季营地,人们为永久性科考站的建立提供着后勤保障。同时,欧洲南...  (本文共3页) 阅读全文>>

《科学大众(小学版)》2017年04期
科学大众(小学版)

解码时间胶囊——冰芯

我们常常感叹时光匆匆,_去不复返。 ^取\'纟2息变化的介质相实际上,#间并非挥一挥衣袖,不带走一片 ,上."性价比·’更高它在低|云彩。它f走了岁月,却也留下了痕迹。在■s下保存,不容易..失真’’;分■自然界,■环境的历史痕迹留下来了,它 \m”列长达几J们印刻在綠臟_、 的年轮就比较小。古代动物留下的骨胳、碳化的植物等,都是古代气候的记录者。比如 ^, 说竹鼠,这本是一种亚热带动物,...  (本文共5页) 阅读全文>>