A preliminary study on oxygen isotope of ice cores of Collins Ice Cap,King George Island,Antarctica

ＡｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｓｔｕｄｙｏｎｏｘｙｇｅｎｉｓｏｔｏｐｅｏｆｉｃｅｃｏｒｅｓｏｆＣｏｌｉｎｓＩｃｅＣａｐ，ＫｉｎｇＧｅｏｒｇｅＩｓｌａｎｄ，ＡｎｔａｒｃｔｉｃａＹａｎＭｉｎｇ（闫明）ＰｏｌａｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａ...     

南极乔治王岛柯林斯冰帽小冰穹冰芯中火山喷出物的首次鉴定

对采自南极乔治王岛柯林斯冰帽小冰穹顶冰芯40～50m深度处黑色沉积物样品进行了内部结构和外部形态的观察和分析。偏光显微镜下光性鉴定表明该样品具有显著的火山喷出物指征性结构。经EPM—810Q型电子探针分析发现了样品较强的火山喷出物形貌方面的指征,全元素定性分析验征了偏光显微镜下观察到的几种特定矿物组成。这是首次在柯林斯冰帽冰芯中发现并得到鉴定的火山喷出物。     

Temperature distribution of Collins Ice Cap,King George Island,Antarctica

ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＣｏｌｌｉｎｓＩｃｅＣａｐ，ＫｉｎｇＧｅｏｒｇｅＩｓｌａｎｄ，ＡｎｔａｒｃｔｉｃａＨａｎＪｉａｎｋａｎｇ（韩建康）ａｎｄＪｉｎＨｕｉｊｉｕｎ（金会军）（ＬａｎｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｌａｃｉｏ...     

柯林斯冰帽雷达测厚和冰下地形研究

使用一台３００ＭＨｚ高频脉冲雷达，对柯林斯冰帽１５０个测点进行冰厚探测，描绘出１５ｋｍ冰床雷达回波剖面。该冰帽小冰穹最大冰厚１２５－１３１ｍ，位于其顶部，小冰穹顶至主冰穹顶脊线上的平均厚度约１０９ｍ；主冰穹顶部附近５０－８５ｍ深度处有一被钻探证实为含水界面的雷达回波；小冰穹近乎南北向的冰下地形与该岛北方台地地形相似。     

A 300 year record of environmental change from Lake Tuborg, Ellesmere Island, Nunavut, Canada

Lamination thickness measurements in sediments from Lake Tuborg, northern Ellesmere Island, Canada document an increase in high-energy hydrologic discharge events from ∼1865 to 1962. The timing of these events corresponds with evidence for an increase in the amount of melt on the adjacent Agassiz Ice Cap, as recorded in ice cores. There appears to have been a non-linear change in depositional energy resulting from a dramatic increase in Agassiz meltwater discharge, particularly after ∼1908. A strong correlation between the Lake Tuborg varve thickness record, the amount of melting on the Agassiz Ice Cap and Eureka 900 mb air temperature records suggests that changes in the height of the freezing level in the atmosphere have affected the extent of summer melting on the Agassiz Ice Cap, leading to high volume discharge events and associated sediment flux to Lake Tuborg.     

南极洲乔治王岛柯林斯冰帽的温度分布

钻孔内温度实测表明，柯林斯冰帽积累区大部分呈温性，消融区可能呈冷性。冰帽活动层温度明显受气温季节变化的影响，降水暖渗浸对冰的增温作用显著，雪盖对温度分布也显示了一定的影响。测量显示，冰帽纵深层的温度大都接近融点，而小冰穹顶附近十数米范围内温度变化较大。小冰穹顶附近，钻进时３０ｍ以下孔中出水现象显著，可能是冰内径流、差异运动和较高盐度等因素共同作用的结果。     

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

冰芯钻取后，样品截取原则和环境记录的初步解释要求对年代－深度剖面有一初步了解，即要求建立冰体随深度变化的时间尺度。根据柯林斯冰帽一年多野外实测资料所揭示的小冰穹运动状况、温度分布、物质平衡和动力学特征，本文采用Ｄａｎｓｇａｒｒｄ－Ｊｏｈｎｓｅｎ模型和等温冰体流动模型（ｎ＝３），分别对一支８０．２ｍ冰芯的时间尺度进行初步估算。结果表明两种模型断代结果非常接近，在距冰床１０ｍ深度处，两模型分别给出１８９７年和１８５４年的冰龄。对比指出两种模型计算出的冰帽各深度冰龄最大误差不大于２％。与冰芯中上部含深褐色火山灰冰层的历史记录年代相比误差小于３％。     

柯林斯冰帽小冰穹物质平衡多年变化的推算

本文以１９９１－１９９２年物质平衡观测结果及附近的马尔什基地弗雷气象中心的夏季平均气温和年降水量的多年观测资料为基础，应用有关物质平衡线处的当量物质平衡等概念推算出柯林斯冰帽小冰穹１９７１－１９９２年物质平衡的多年变化。结果表明，８０年代中期以前，冰川以负平衡为主；８０年代中期以后，主要由于降水增加有利于冰川的发育，以正平衡为主。２０余年来冰川处于稳定状态。     

南极乔治王岛柯林斯冰帽小冰穹物质平衡特征的初步分析

柯林斯冰帽小冰穹属于冷季补给型冰川。该冰穹高差不大，但末端比顶部的消融期长两个月；暖季消融随高度上升迅速递减。冷季积累随高度的变化显著。ＳＤＳ断面１９９１／１９９２年度物质平衡差额为１６３ｍｍ，零平衡线海拔高度为１４０ｍ，比动力平衡线低２０ｍ。其物质平衡特征表现为物质平衡梯度较大，而物质平衡水平较低，稳定性系数较小，反映了亚极地海洋性气候下冰川物质平衡的特有性质     

南极洲纳尔逊冰帽雪层剖面和冰川化学特征

Nelson冰帽位于南极洲边缘地区,周围海洋环绕。雪层剖面受融水干扰,但综合分析后仍能观察到季节变化的轮廓。结合雪层剖面和杂质成分及浓度分析,推知这里以局地海洋气团降水为主,冬季降水中杂质含量高于夏季,平均杂质含量远远高于内陆,人类活动等对环境的影响已在雪层中留下痕迹。但NO_3~-的沉积速率在整个西南极洲相差不显著,大气圈作用是控制NO_3~-沉积的主要因素。     

南极乔治王岛柯林斯冰帽冰川发育条件

柯林斯冰帽具有显著的海洋性气候特征。据笔者实测资料 ,该冰帽冬季和夏季温度垂直递减率相当 ,为 0 .6 5℃ 1 0 0m ,冰区与无冰区间的温跃值约为 0 .3℃。年、日较差小 ,夏季气温较低 ,平衡线上夏季 (1 2月— 2月 )的平均温度为 0℃。同时 ,云雾多 ,湿度大 ,冰面接受到的太阳辐射小 ,形成了有利于冰川发育的热量条件。同时频繁的极地气旋活动给冰帽区带来了以固态降水为主的较丰沛的降水 ,成为有利于冰川发育的物质条件。夏季温度较低和年降水较丰沛是该冰帽发育有利的水热条件。     

南极洲纳尔逊冰帽的某些动力学特征*

纳尔逊冰帽是南设得兰群岛的一个小冰帽,受海洋性气候影响冰帽上降水丰富,冰温较高。冰帽表面运动速度完全由冰帽表面形态和冰帽底床形态所控制,其中E剖面更为复杂。冰帽驱动应力基本小于100kPa.由V/Z～Za曲线得到在V/7为0.6～3×10^-9范围内的流动参数:n约为1;B≈4.3×10¹⁰dynescm^-2sec.这表明在低应力区,冰体流动更接近牛顿流体。     

南极洲乔治王岛柯林斯冰帽冰芯火山喷发记录

矿物和结构分析揭示了南极洲乔治王岛柯林斯冰帽一支 80 .2 m冰芯中的 9层深褐色沉积物的火山灰特征。本文从冰川处于稳定状态的假定出发 ,根据 Dansgaard- Johnsen流动模式断代结果 ,建立了南设得兰群岛火山喷发序列。依冰芯记录判断 ,该区 1 650年以来的 340年间 ,共有 7轮火山喷发。1 875～ 1 92 5年间似为火山活跃期 ,喷发地点可能主要在欺骗岛 ;1 650～ 1 80 0年间为一相对平静期 ;此后一个世纪不太稳定 ;而过去的 1 0 0年间基本平静 ,只是世纪初和 50～ 70年代间各有一段动荡期。冰芯中记载的大多数火山喷发可在该区有关文献中找到记录。没有记录在案的几例喷发事件需进一步调查。冰芯中缺失 1 967～ 1 970年欺骗岛火山灰层位表明 ,研究得到的火山序列仍未包含所有的喷发事件。但本文展示的该区过去 340年间火山活动基本趋势并不因此而改变。     

Climate， mass balance and glacial changes on small dome of Collins Ice Cap， King George Island， Antarctica

Ｃｌｉｍａｔｅ，ｍａｓｓｂａｌａｎｃｅａｎｄｇｌａｃｉａｌｃｈａｎｇｅｓｏｎｓｍａｌｌｄｏｍｅｏｆＣｏｌｌｉｎｓＩｃｅＣａｐ，ＫｉｎｇＧｅｏｒｇｅＩｓｌａｎｄ，ＡｎｔａｒｃｔｉｃａＷｅｎＪｉａｈｏｎｇ（温家洪）ａｎｄＫａｎｇＪｉａｎｃｈｅｎｇ（康建成...     

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

柯林斯冰帽两支冰芯层位记录证实了该冰帽主冰穹顶部（海拔约７００ｍ）属暖渗浸带，小冰穹顶部（海拔约２５０ｍ）属渗浸带。雪、冰的层位分布和密度变化包含了一定的测年信息。主冰穹顶冰芯密度－深度曲线在表层呈现韵律性变化，与层位记录中的融化冻结现象相对应，据此粗略划分年层，断定当地年积累雪层厚度为３－３．５ｍ，折合水当量１６５０－１９２５ｋｇ／ｍ２ａ，年平均积累速率约为２．０ｍ／ａ（冰当量）。主冰穹顶成冰深度为３８－３９ｍ，此深度以上密度自上而下缓慢增加，但以下由于含水层的出现，密度迅速升高，在５－６ｍ区间达到９００ｋｇ／ｍ３。小冰穹冰芯除表层外，密度基本在８００－９００ｋｇ／ｍ３之间，冰芯中雪冰互层，存在污化面，４０ｍ以下发现很厚的火山灰沉积物。小冰穹平均年积累率约为０．７ｍ／ａ（冰当量），成冰深度７－８ｍ，成冰年限为１０年左右     

南极长城站附近地区冰川的温度状况

根据十多米深度钻孔温度的测量和分析,对长城站附近地区的冰川温度状况进行了讨论。近表面层温度在消融区稍低于-1℃,在积累区绝大部分区域接近或处于0℃。除海拔足够高的地方,如乔治王岛冰帽顶部,那里由于融化微弱且厚度不很大而致使冰与底床冻结在一起,该地区冰川大部分属于温型。     

南极洲纳尔逊冰帽浅层粒雪／冰的晶体组构特征

对纳尔逊冰帽３个地点浅层粒雪／冰芯的晶体组构测量表明，冰晶ｃ轴在冰帽表面具有优势方位，２０ｍ深度内普遍出现双扇形组构，在２０－３０ｍ深度具有向单极大型变化的趋势。这与所报道的中低纬度山地温冰川上的晶体组构特征有明显不同。估计大量融水渗浸和再冻结作用对冰晶组构有重要影响，但详细机制尚不清楚     

南极洛多姆冰帽BJ钻孔粒雪层的热学性质及其温度分布

根据详细的密度资料,对洛多姆冰帽BJ钻孔粒雪层的热学性质进行了讨论。应用非均匀介质热传导方程描述活动层温度分布。通过两种简化的层状结构和竖向运动模型给出了解析解。计算和实测温度差异的分析表明边界条件的选取非常重要。     

青藏高原崇测冰芯氯离子、硫酸根离子记录

通过对青藏高原崇测冰帽一支18．70m冰芯中Cl^-、SO4^2-离子含量变化的分析表明，20世纪90年来Cl^-、SO4^2-离子含量在波动中呈下降趋势，两种离子的周期性波动变化相似，20世纪晚期比早期和中期的波动幅度小，总体上离子含量逐渐减少与温度在波动中上升相一致，但每一次温度的升高与离子含量的下降并非一一对应。陆源物质和青藏高原上的盐湖是冰芯中Cl^-、SO4^2-离子的主要贡献者。揭示了研究地区大气成分和环境变化与气候变化的关系及亚洲粉尘在全球环境变化中的源区地位。     

Anthropogenic trace metals in an ice core at Vestfonna,Svalbard, Norway

A 211 m depth ice core observation was carried out at the top of the Vestfonna Ice Cap in Nordaustlandet, Svalbard, Norway in 1995. Chronology of the ice core was determined by tritium analysis and comparison to the volcanic eruption of Laki; the resulting accumulation rate is 0.34 0.35 m water eq.·yr -1 for the last 400 year. Concentrations of Al, V, Cr, Fe, Cu, Zn, As, Ag, Cd, Pb and U in an ice core have been determined by an inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP MS) with a desolvated micro concentric nebulizer, which is a recent development and can achieve high sensitivity with low uptake rate of 60 mL/min. The concentrations of Pb, Cu, and Zn had increased from 1940s declined from 1970s to present. However, the profiles of Pb, Cu, and Zn were different and they seem to be influenced by the difference of sources. Since the ratios between Cu, Pb, and Zn in Svalbard is similar to that in French Alps, the source area of these elements is estimated to be Europe.