南极洲、北极和第三极山冰芯记录的气候和环境变化

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中国网/中国发展门户网站新闻冰芯是从冰川中钻取的圆柱形冰雪样本。从冰川沉积物中收集的冰芯包含多年来积累的降雪和干湿沉积物，保存了沉积时气候环境的信息。20世纪50年代至60年代，丹麦的Dansgaard对降水中的稳定同位素进行了研究，发现极地降水中氧氢同位素比值的变化与温度有密切关系，我建议分析人体比例。对冰芯气候和环境记录的研究始于可以重建过去的气候变化的想法。

冰川是由固体降水经过长期的积累和演化而形成的，在粒状雪逐渐致密成为冰川冰的过程中，粒状雪层中原本与大气相通的空隙变成了气泡，变成了气泡。密封的.因此，冰芯中包裹的气泡是古代大气的“活化石”。冰芯不仅记录了过去气候环境各要素的变化，还记录了影响气候和环境变化的各种因素的变化，以及人类活动对环境产生的影响。因此，冰芯是研究过去气候和环境变化的绝佳媒介。

冰芯研究从极地冰盖开始，扩展到中低纬度山地冰川地区，为全变化研究做出了重要贡献，极大地推动了冰冻圈科学和全变化科学的发展。冰芯研究可以追溯到历史，从不同角度评估人类活动对环境的影响，为相关环境政策的制定提供重要的科学依据。

南极和北极冰芯记录的过去的气候和环境变化

自从IceCore科学家分别于1966年和1968年在格陵兰冰原世纪营地和南极冰原鸟类站钻探了第一个穿透式底部冰芯以来，他们又分别于1966年和1968年钻探了第一个穿透式底部冰芯，在Vostok、DomeC、PolarRidge等地。我们一直在钻探西南冰芯格陵兰冰盖上还钻探了其他冰芯，包括Dey-3、格陵兰冰盖冰芯项目和北格陵兰冰芯项目。对这些冰芯的研究揭示了过去80万年来地气候和大气温室气体含量的变化，表明大气气候变化出现了明显的快速变化，我明白了。在重建历史时期太阳活动变化和火山喷发事件信息时，我们发现末次冰河时期存在“拉锯”现象，南极和北极的气候变化存在“显着差异”。我发现了。

轨道时间尺度上的气候和环境变化

我们根据南极洲沃斯托克冰芯的18O和D记录重建了四个完整的冰期-间冰期旋回的气候变化，发现冰芯中记录的冰期-间冰期旋回的温度变化约为12。南极圆顶C冰芯提供了80万年前的气候和环境记录。这片冰芯记录的80万年来的温度、尘埃含量、大气温室气体含量的变化，都发生在10万年、4万年、23万年、19万年的周期内，而10万年周期是主导周期。同时，大气气溶胶含量、温室气体含量与轨道时间尺度上的气候变化之间存在着密切的相关性。深海氧稳定同位素记录显示，距今120万年至80万年之间，更新世气候从4万年周期转变为10万年周期，导致中更新世气候变化。一个相关的假设表明，这种气候变化可能是由大气中二氧化碳含量的减少引起的。对南极洲东部艾伦山蓝冰区距今约200万年的冰芯进行的研究表明，80万年前之前的温度和大气二氧化碳浓度的变化超过了80万年前以来的变化范围。事实并非如此。80万年前冰河时期大气中二氧化碳的浓度比80万年前冰河时期要高。虽然这项研究的结果并不支持CO2因中更新世气候转变而减少的假说，但中更新世气候转变后的盛冰期期间冰盖范围更广，并且大气中CO2浓度表明很低。

千年规模的气候变化

20世纪80年代之前，人们普遍认为最后一个冰河时期的气候相对稳定。然而，对格陵兰Dey-3冰芯高分辨率18O记录的分析表明，在上一个冰河时期，气候发生了多次突变。换句话说，气候迅速变暖了5至10摄氏度。在短短几十年或更短的时间里，我们进入了间冰期，然后经过数百年至数千年，气候逐渐变冷，进入了冰河时代。这一发现对古气候学界产生了巨大影响。通过对格陵兰岛冰芯记录的详细研究，Dansgaard及其同事发现，115万年前至14万年前发生了24次气候突变事件，即D-O事件。根据来自不同地区的高分辨率石笋、湖泊和海洋沉积记录，我们表明D-O事件在北半的广阔空间范围内延伸。相关研究表明，D-O事件的发生与北大西洋深水形成速率的变化有关。对比南极和北极冰芯的气候记录，我们发现当格陵兰冰芯的D-O事件处于暖期时，南极冰芯记录的气候条件处于寒冷期；事实证明，格陵兰冰芯的D-O事件处于暖期时，南极冰芯记录的气候条件处于寒冷期。也是如此。末次冰河时期南极和北极的气候变化处于千年时间尺度，并且存在“拉锯”现象。最近，我们利用全大气CH4浓度变化的同步性，准确比较了南极冰芯和格陵兰冰芯记录的气候变化过程，发现D-O事件期间的突然变暖先于南极气候的变冷218。92年。格陵兰岛的气候变冷比南极洲的气候开始变暖早20896年。这表明北极气候变化信息可以通过海洋环流传递到南半高纬度地区。

太阳活动的变化

大气中宇宙成因同位素含量的变化与太阳活动密切相关，通过分析冰芯中沉积的这些同位素含量的变化，我们可以了解过去太阳活动的变化信息。根据格陵兰冰芯中10Be浓度的记录，太阳诞生于公元前5600年、5100年、4200年、3500年、2800年、1900年、700年、300年、800年、1100年和1700年，活动被发现相对较弱。最近，根据南极和北极冰芯中10Be浓度的记录计算了全新世期间太阳总辐射的变化。这为分析过去气候变化的原因提供了重要的数据积累。

火山喷发事件

一般来说，低纬度火山喷发的物质可以通过大气环流传播到全各地，而中高纬度火山喷发的物质影响仅限于其所在的半。然而，如果中高纬度地区的火山喷发非常强烈，喷出的物质可能会穿越平流层，产生全性影响。根据格陵兰岛冰芯记录，过去11万年的火山喷发主要集中在三个时期距今85万至79万年、距今36万至27万年、距今13万至7万年。其中，末期火山活动活跃，恰逢北半冰盖退缩、海平面上升。这一发现有力地支持了陆地冰量和海洋盆地水量变化导致火山活动增加的理论。对过去2000年北极和南极冰芯火山记录的研究发现，南极冰芯记录了133次火山喷发，格陵兰冰芯记录了138次火山喷发，其中已记录50次火山喷发。这些已在极地冰芯和热带火山喷发中记录下来。最近，冰芯研究人员建立了火山喷发事件数据库，并根据北极和南极冰芯记录重建了过去2000年来大气气溶胶光学厚度的变化。这为了解火山喷发引起的辐射强迫效应以及评估历史时期火山喷发对气候变化的影响提供了科学依据。

极地冰芯微生物

研究冰芯中的微生物提供了有关古代微生物及其进化的信息。目前，冰芯中发现的微生物主要有细菌、病、藻类、真菌等，其中以细菌最多。相关研究表明，无论是南极还是北极，寒冷时期冰芯中的微生物数量都较高，这与寒冷时期大气中灰尘含量较高有关。目前，在格陵兰岛不同年代的冰芯样本中都发现了番茄花叶病RNA，在南极洲的冰芯样本中也发现了类似的病颗粒。冰川内的古老病是否会随着冰川融化而释放，给全健康和疾病防控带来题，是一个值得深入研究的重要课题。

第三极山冰芯记录的气候和环境变化

冰芯科学研究刚开始时，认为中低纬度山地冰川受到强烈侵蚀时，严重影响雪层中各种气候和环境指标的季节变化信号，使得冰芯研究变得困难。使用冰。人们普遍认为这是不合适的。核心研究。1970年代中后期，美国Thompson等人对秘鲁热带奎尔卡亚冰盖进行了调查和冰芯钻探，发现粒状雪层中的18O等参数随季节波动较大。发现。它产生了变化信号，并在此基础上建立了近1500年的气候变化记录。从那时起，世界各地对山地冰芯的研究一直在蓬勃发展。第三极是中低纬度山地冰川的主要分布区，该地区山地冰芯研究备受关注。

我国冰芯研究始于20世纪80年代中后期，在第三极地的丹德、格利亚、达索布、东荣布克、玛琅、普洛甘古里、崇车、慕士塔格等地区进行钻探，获得大量冰芯岩心被收集、被挖掘。同时，对18O气候指数在第三极区降水中的重要性进行了系统研究，并以此为基础，研究了末次间冰期以来第三极区气候与环境变化的过程。已经重建、建造。

自上次间冰期以来的气候变化

古里亚冰芯是第三极有记录的最长时间尺度的冰芯。这份冰芯18O记录反映了从125万年前开始的2万年和4万年周期的温度变化，并显示出与北半北纬60度太阳辐射变化趋势一致的趋势。根据18O与青藏高原降水温度的关系，古里雅冰芯记录的末次间冰期最热时期的温度比现代气温高出约5。58万至32万年前，古里雅冰芯的18O值比现在要高。这表明当时的气候已经达到间冰期的水平。末次冰河时期的最低气温是23万年前，比今天的气温低约10摄氏度，15万年前以后，气温逐渐上升，然后在新仙女木期突然下降。气温再次开始、恢复并进入全新世。7000至6000年前是古里雅冰芯记录的全新世最温暖的时期。对青藏高原多个冰芯记录的综合分析表明，青藏高原地区在过去1000年的前300年以温暖气候为主，与欧洲中世纪温暖期相吻合。他们还发现，小冰河时期青藏高原的气温并不是过去1000年来最冷的，而20世纪的变暖是过去1000年来最强烈的。

印度季风降水变化

冰芯净积累量是降水量的一个指标。位于喜马拉雅山脉中部的达索普冰川在夏季受到印度季风的影响，因此其净积累量的变化可能反映了印度季风的变化。达索普冰芯过去400年的净积累记录显示，该地区的降水量从17世纪初开始变得不稳定，从1650年到1670年降水量显着增加，然后逐渐减少。本世纪降水量偏少。1820年至1920年间降雨量达到最高，但此后持续减少，反映出上个世纪印度季风减弱的趋势。

大气甲烷浓度的变化

首次利用Dasop冰芯获取过去2000年来中低纬度地区大气CH4浓度变化信息。结果显示，工业革命前大气CH4平均浓度为825nL/L，比同期南极洲和格陵兰岛冰芯记录的大气CH4浓度高出约1。我做到了。南极洲？南极洲气候极其寒冷，常年被冰雪覆盖，有极寒冰盖气候，在世界范围内被称为气候、冷极地气候或干极地气候。它是世界上最寒冷的陆地，整个大陆年平均气温为-25，内陆高原平均气温为-56左右，某一点最低气温为-892。全大陆平均风速为178m/s，沿海地面风速常达45m/s，最大风速超过75m/s，是世界上风最大、最强的地区之一。世界群岛世界。大部分地区降水量小于250毫米，但仅在大陆边缘可达500毫米左右。整个大陆年平均降水量为55毫米，大陆内部年降水量只有30毫米左右。两极附近几乎没有降水。空气非常干燥。极地反气旋呈圆形，全年固定区域。虽然水汽很少，但气温常年在冰点以下，所以积雪和冰不会融化。素有“白色沙漠”之称。

通过观察每年形成的冰的厚度，您可以了解地大气层的污染程度。南极洲周围的强烈西风阻止了臭氧层与外界的沟通和自身的重新平衡，因此该地区的臭氧层因冬春之交突然出现的阳光而变得特别薄。紫外线很强是因为空气中的CFC与臭氧分子结合并分解臭氧层。自20世纪80年代以来，情况变得更加恶化，当时世界各地的工业排放了大量的氯氟烃。但也有学者有不同的看法，他们想知道为什么南极洲的HCFC含量最多，因为西风阻碍了局势，而工业化国家主要位于北半，我认为这就是结果。和太阳风。

南极洲的气候有什么特点？南极洲的气候特点是严寒、干燥、大风、暴风雪。

这片大陆是世界上最冷的大陆，气温常年在0摄氏度以下，年平均气温为-25摄氏度。周围海岸线稍高，在-10至-12摄氏度左右，但内陆气温为-55摄氏度，也达到

一年没有四个季节，只有冷暖之分。1月是暖季，即使在沿海地区，平均气温也很少超过0C，但在内陆地区则在-20C至-35C之间。8月为寒冷季节，平均气温沿海地区为-20至-30度，内陆地区为-40至-70度。

南极洲的气候有什么特点？南极气候有以下特点。

1气温严寒南极洲是世界上最冷的地方之一，平均气温在-20左右，南极内陆高原气温可达-80左右。

2强风大雪南极洲的风非常大，最大风速可达每小时320公里以上。南极沿岸的一些地区，年降雪量可达数百厘米以上，并可能发生特大暴风雪。

3、气候干燥南极洲是世界上最干燥的气候之一，气温较低，空气中的水蒸气无法形成降水，沿海地区仅偶尔出现降水。

4、昼夜变化显着南极洲的极夜和极昼现象非常重要。从三月中旬到九月中旬，南极洲进入了一个非常漫长的黑夜。这时，整个天空都变暗了，太阳不再升到地平线以下。从9月中旬到3月中旬，南极洲会经历极长的白天，整个天空都是明亮的，即33,354个极日。

也就是说，南极洲气候十分恶劣，虽然地震、海啸、火山爆发等自然现象比较少见，但确实经历过极寒、风雪等极端天气以及极端的昼夜现象。南极地区的所有主要特征。