南极伊利莎白公主地浅冰芯气候环境记录研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 张明军 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2003 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 程国栋 |
| 关键词 | 伊利莎白公主地 浅冰芯 气候 雪冰化学 |
| 其他题名 | Study on the Climatic and Environmental Records of the Shallow Ice Cores Recovered from Princess Elizabeth Land, East Antarctica |
| 中文摘要 | 南极冰芯研究和南极冰盖物质平衡研究是南极冰盖研究的两大热点。而南极冰芯研究目前主要集中在两个方面：一是南极冰盖内陆地区以冰期一间冰期旋回为目标的长时间尺度的深冰芯研究，二是以近代和现代气候环境变化为重点的浅冰芯研究。因要求分辨率较高，研究地点主要在积累率较高的区域，如近海岸带。高分辨率的浅冰芯研究是深冰芯记录解释的前提和基础。本论文对中国南极内陆冰盖考察获得的伊利莎白公主地浅冰芯进行了综合研究，重点研究了距海岸300km的DTOO1冰芯，得到如下几点主要结论：尽管南极伊利莎白公主地浅冰芯内引场的年层效应在3m左右（约10年）逐渐被平滑；Cl-，NO3-和Na＋在整个50m雪芯范围内（约250年）都保持了较清晰的季节变化层，这为本地冰盖时间序列的建立提供了重要依据。Lambert冰川流域东西两侧气候环境变化特征对比研究表明：Lambert冰川两侧无论是降水还是温度，在几十年时间尺度上其变化趋势都存在着明显差异，Lambert冰川东西两侧从海岸向内陆近500公里断面上表面积累速率的分布截然不同，同时，Lambert冰川东西两侧的δ-温度梯度差别也很大，另外，反映水汽输送强度的海盐离子浓度近50年来的变化趋势相反。这些差异可能是特殊的局地环流（顺时针的气旋活动）导致不同的水汽来源，再加上局地地形的影响所致。尽管南极地区1950-2000年间气温整体上升，南极冰盖表面积累率在同一时期为总体增加趋势，但是，气候变化的区域差异却异常明显。综合证据表明，这种差异性可能是南大洋独特的环流形式一环南极波（ACW）一在特殊地形（如大的冰盆）影响下，在南极冰盖边缘的表现形式。近150年来，伊利莎白公主地的气温下降了近2℃。在全球特别是南半球近150年来平均气温呈现明显上升趋势的背景下，伊利莎白公主地这种惊人的降温趋势反映了整个南极冰盖百年尺度上气温变化的区域复杂性。南极伊利莎白公主地250年来的积累率和气温变化研究结果表明，二百五十年来，伊利莎白公主地的积累率和气温大致可以1860年为界分为两段，1860年以前气温和积累率都呈现明显上升趋势，而1860年以后气温明显降低且变率增大，积累率变化不明显。同时，从250年的时间尺度考察近半个世纪以来气温和积累率的结果表明，虽然目前两者都呈现上升的趋势，但都不是历史上的最高值。伊利莎白公主地雪冰中Cl-、Na＋和Mg2＋等海盐离子浓度与南极冰盖其它地方相当，而c矛＋含量异常的高，可能与局地较强的陆地源有关。近150年来，伊利莎白公主地海盐离子浓度具有明显的升高趋势，可能是整个南半球100多年来升温的结果。南极冰盖雪冰中SO42-来源的综述表明南极地区雪冰中的SO42-主要来源于海盐，海洋生物和火山喷发三种。很多研究表明，用南极冰芯中记录的nsssSO42-可以恢复火山活动的历史，虽然对同一次火山活动，在取自南极不同地区的冰芯中，其浓度和沉积通量大不一样，然而，各次火山活动引起的硫酸根离子的沉积通量相对于Tambora火山的沉积通量的百分比在不同冰芯中却经常具有可比性，这使得利用冰芯中nssSO42-的沉积通量推算历史时期火山喷发的强度成为可能。伊利莎白公主地DT001雪芯nssSO42-明显的记录了过去250年来的多次火山活动，与同时期其它冰芯记录相比，本雪芯记录的火山活动比较完整。结合前人的工作，进一步提出，在中、低积累率的地区，用nssSO42-的浓度值更容易检测出中小尺度的火山活动。综述和模拟了NO3-的来源，结果表明，尽管太阳活动和各种突发事件都可能对南极雪冰中NO3-浓度产生影响，但中低纬度对流层闪电和极地平流层来源可能是南极雪冰中NO3-本底的主要来源。综合研究表明，南极冰盖雪冰中记录的NO3-浓度可能是其来源、传输路径和沉积过程的综合反映。伊利莎白公主地DT001雪芯NO3-记录研究表明，本地雪冰中NO3-浓度的本底值与太阳活动没有相关关系，但NO3-浓度的某些峰值可能记录了太阳质子事件。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 144 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21985]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张明军. 南极伊利莎白公主地浅冰芯气候环境记录研究[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2003. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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