南极洲伊丽莎白公主地区两雪坑内环境气候时间序列记录初步研究

对１９９６／１９９７年中国首次南极内陆冰盖考察获得的南极洲伊丽莎白公主地区两个雪坑样品的阴离子、阳离子和δ１８Ｏ进行对比分析,结果表明ＮＯ－３的浓度变化和δ１８Ｏ的变化同相,Ｃｌ－的浓度变化和δ１８Ｏ的变化异相,两者的变化和δ１８Ｏ的变化一样,都形成明显的季节变化层,这为研究者在本地区冰盖内划分年层、建立时间序列提供了重要的依据,但与之相反的是,各种阳离子的时间序列却不明显。另外,两个雪坑中的ｎｓｓＳＯ４２－在１９９５／１９９４和１９９３／１９９２都表现出非常高的浓度值,很可能是１９９１年６月和１９９１年８月的Ｐｉｎａｔｕｂｏ火山和ＣｅｒｒｏＨｕｄｓｏｎ火山的爆发在本地区冰雪中的反应     

南极洲伊利莎白公主地区气候特征分析

通过对1996/1997年中国首次南极内陆冰盖考察地区——南极洲伊利莎白公主地区近300 km断面上70余个雪坑的δ¹⁸O和积累率资料的分析,首次揭示了本地区气候变化特征。即无论是气温还是降水都从沿海向内陆递减,但两者的变化又有差异,具体表现在气温从沿海向内陆持续递减,降水先递增后递减,表现出很强的地段性。同时探讨了二者变化的影响因素和影响机制。     

东南极中山站–Dome A断面雪坑主要化学离子的时空变化研究

中国第35次南极考察队内陆考察期间在东南极中山站–Dome A断面沿线采集了4个雪坑,利用火山标志层确定了Dome A地区雪坑年层序列(1962—2018年)。雪坑离子浓度时空的分析表明,沿海地区Cl~–和Na~+浓度受海洋来源影响相对较高,Cl~–/Na~+比值从沿海到内陆逐渐增加,表明Cl~–除海盐源外存在其他来源或受到挥发性HCl沉积的影响。内陆地区雪坑SO_4~(2–)平均浓度较高,可能与该地区雪低积累率和中低纬度SO_4~(2–)远距离输入有关。海拔2000m以上雪坑中非海盐硫酸根(nssSO_4~(2–))占总SO_4~(2–)的比重大于90%,表明nssSO_4~(2–)的远距离输入是南极高海拔地区SO_4~(2–)离子的主要来源。积累率、下降风和沉积后作用等造成NO_3~-浓度变化复杂,显示出较大的空间异质性。离海岸距离800 km处雪坑的NO_3~-浓度较高,推测是受该地区地貌、太阳辐射冰壳和沉积后作用等因素所致。沿海地区和800km处雪坑海盐离子、NO_3~-和nssSO_4~(2–)浓度随时间变化呈现出不同的季节性特征,而离海岸距离520 km和内陆地区雪坑无明显季节变化趋势,认为是物质源区、下降风、沉积后过程和积累率等共同作用的结果。基于海冰形成的高盐度"霜花"和风吹雪,可能是沿海地区雪坑海盐离子浓度随时间增加的原因。     

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。     

东南极大陆边缘地区夏季近地面层风场特征分析

本文介绍了“2007-2008国际极地年”期间在南极东部大陆边缘伊丽莎白公主地区进行的风场结构观测实验。自动气象站(Automatic Weather Station,AWS)观测数据的统计分析结果表明,夏季该地区冰盖上的近表面风场主要是由下降风控制,而沿海地区的风场则由于海陆热力学性质的差异呈现出冰盖下降风与局地海陆风交互作用的特点。个例研究表明在冰盖下降风占优时段内,伊丽莎白公主地区的近表面风场具有相当规律的日变化特征,太阳人射辐射规律的日变化是这一现象出现的根本原因。多普勒声雷达对风场垂直结构的观测表明,150 m以下的各高度水平风矢量的变化特征与近地面层风场近似一致,冰盖下降风和海陆风旺盛阶段,偏东风和偏西风的高度可达650 m之高。     

兰州大气颗粒物和水溶性离子及其降水中元素组成的关系

本文论述了兰州市区不同季节大气颗粒物污染状况，它的水溶性复合离子浓度分布，同期降水中阴、阳离子组成以及它们之间的关系。研究结果表明；该地区大气颗粒物污染较为严重。它的水溶物和同期降水化学组成复杂，与Ｃａ￣（２＋）离子浓度之和在二者的总离子中分别占５９．２％和５７．８％。并呈“硫酸－钙”型污染特征。受人为污染的影响颗粒物水溶性离子浓度冬季较高。受沙尘影响春季降水中的Ｃａ￣（２＋）离子浓度高于其它季节。     

希夏邦马峰冰川粒雪中环境季节变化记录研究

在希夏邦马峰达索普冰川海技７０００ｍ冰雪平台钻取１４ｍ粒雪芯一支。通过对粒雪芯中δ＾１８Ｏ和主要离子浓度的季节变化分析,认识希夏邦马峰地区大气环境的季节变化特征。相关分析和经验正交函数（ＥＯＦ）分析结果表明,达索普粒雪芯内的δ＾１８Ｏ与Ｃａ＾２＋、Ｍｇ＾２＋、ＳＯ４＾２－、ＮＯ３＾－和ＮＨ４＾＋浓度之间正相关显著,而与Ｎａ＾＋、Ｃｌ＾－和Ｋ＾＋浓度之间的关系不明显。ＥＯＦ１代表了以尘埃来源为主的离     

湖北江汉盆地潜江凹陷深层地下卤水水文地球化学研究

潜江凹陷是我国东部的一较大型油盐沉积盆地．凹陷内的Ｑ组（渐新统）含盐系地层是一套内陆盐湖相沉积，其中不仅蕴藏着丰富的石油和固体盐类，而且卤水资源也十分丰富．卤水为高矿化度、高ＳＯ含量、低Ｃａ（２＋）、Ｍｇ（２＋）含量的硫酸盐型陆相古盐湖沉积卤水．卤水的ｐＨ值平均为５．６６，总矿化度平均为２８３．２５克／升．水盐体系主要为Ｎａ，Ｋ／／Ｃｌ，ＳＯ４－Ｈ２Ｏ，古卤水水化学类型为Ｎａ２ＳＯ４亚型．卤水中含近２８种化学成分，ＳＯ的平均含量达９６６５．８毫克／升，Ｃａ（２＋）和Ｍｇ（２＋）的平均含量才分别为８９９．４毫克／升和１７３．８毫克／升．Ｋ、Ｂ、Ｌｉ、Ｂｒ、Ｉ等的含量较大，Ｋ、Ｂ、Ｌｉ的含量随Ｃｌ浓度的增加而增加，Ｂｒ、Ｉ的含量随矿化度的增加而增加，随ＳＯ浓度的增加而减少．卤水中绝大多数离子的含量在沉积盆地浓缩中心区大，在理深较大的第四、五、六水层高．     

北极Svalbard群岛Longyearbyen地区雪坑主要阴、阳离子特征研究

北极Ｓｖａｌｂａｒｄ群岛Ｌｏｎｇｙｅａｒｂｙｅｎ地区３条冰川８个雪坑样品的分析结果表明,该地区冰川表层雪中海盐离子Ｃｌ－和Ｎａ＋占主导地位,其浓度远高于其它离子,而陆源Ｃａ２＋在雪坑秋季污化层中浓度远远高于其它层位,可作为雪坑定年中秋季层位的标志。在季节变化上,海盐离子和ＳＯ２－４、ＮＯ－３在春季和夏季表现为高值,这与冬春季节北大西洋风暴和中纬度人类污染物远距离传输到北极有关,也与夏季局地海洋性气团、大气中氧化作用、光电作用和清除速率有关。同全球的边远地区格陵兰、南极和青藏高原比较,Ｌｏｎｇｙｅａｒｂｙｅｎ地区雪中离子浓度水平较高,特别是海盐离子浓度远高于其它地区。     

艾比湖周边灌丛沙堆风沙沉积记录的气候环境演化

选择位于西风区的新疆艾比湖周边灌丛沙堆为研究对象,利用光释光测年初步建立风沙沉积的时间序列,分析了风沙沉积粒度和地球化学元素两个环境代用指标的古气候意义,并通过区域对比和综合分析,初步建立区域风沙气候环境演变序列。结果表明:研究区灌丛沙堆主要发育于晚全新世,缺失早中全新世的风沙沉积。晚冰期以来,艾比湖地区的风沙气候环境演变经历了一系列冷湿（凉湿）-暖干（温干）的变化过程,其中暖干（温干）时期气候干旱,风力强劲,湖滨阶地主要发生风蚀过程,不利于灌丛沙堆的发育。晚全新世以来,艾比湖周边灌丛沙堆发育较普遍,风沙沉积至少记录了3次相对干旱期和3次相对湿润期。灌丛沙堆记录的风沙气候环境演化序列与北疆其他全新世沉积记录有较好的一致性,基本遵循晚次冰期以来气候变化的西风模式,同时也受到局地风沙地貌环境的影响。     

The study on the depositional styles of major ions and the climatic effect of nssSO_4~(2-)in Princess Elizabeth Land, Antarctica

Snow samples collected from a 50 m firn core and two snow pits along the route of the 1996/1997 Chinese First Antarctic Inland Traverse Expedition in Princess Elizabeth Land, East Antarctica, have been analyzed for chemical composition and oxygen isotope ratio. Analyzing the relationship between the concentration and flux of major ions and accumulation rate can draw the following conclusions. 1) The concentrations of major ions in the atmosphere in the study region is big enough so that the concentrations of the ions do not vary with snow accumulation rate, that is to say, the concentrations of major chemical species are independent of snow accumulation rate. 2) The results of analyzing the depositional styles of major chemical species suggest that wet deposition dominates the major ions flux. In addition, there is no apparent correlation between nssSO 2- 4 fluctuations and isotope profile. This would indicate the short-term climatic effect of volcanism is not evident in the region.     

COLD,ALPINE ICE BODIES REVISITED: WHAT MAY WE LEARN FROM THEIR IMPURITY AND ISOTOPE CONTENT?

In the European Alps, ice core studies have been mainly performed in view of the recent man‐made influence on the atmospheric load of aerosol‐related species, while respective investigations on the pre‐industrial aerosol or on stable water isotope‐based climate records remained sparse. We address from a glaciological perspective the specific conditions of Alpine drilling sites and, in particular, the role of depositional noise. Thereby, we refer to two major drilling areas (located in the summit range of Monte Rosa and Mt Blanc massif, respectively) which largely differ in their snow accumulation rate and, hence, in their accessible time scale. A simple scheme considering the seasonality of both, the precipitation‐borne signal and the snow erosion‐controlled net accumulation rate is presented. It shows that water isotope trends are generally more sensitive to distortion by a seasonality effect than recent snow impurities trends, although the influence of a given seasonal accumulation rate cycle on the mean levels of water isotopes and impurities is similar. These findings are illustrated on the decadal and centennial time scale by the inter‐ and intra‐site variability of major ion and water isotope records. The intra‐site comparison includes the discussion of strong water isotope depletions seen some meters above bedrock at low accumulation drilling sites.     

34000年以来南极汞沉降通量的估算

本文统计分析了南极DomeC冰芯中汞含量和降水指征参数δ1 8O值、1 0 Be浓度的关系 ,发现冰芯中Hg含量和δ1 8O值、1 0 Be浓度变化一致 ,表明DomeC冰芯汞含量受到冰雪积累率的影响 ,而且三者变化的高度同步性可能说明其原始驱动力也是一致的 ,从而冰芯中Hg含量可以和1 0 Be浓度一样作为冰雪积累率估算的替代性指标。此外 ,利用δ1 8O数据 ,系统估算了 340 0 0年以来南极汞沉降通量的变化。结果表明 ,DomeC冰芯汞沉降通量在末次冰盛期 (LGM)最高 ,为 3.80pgcm- 2 a- 1 ,约是全新世汞沉降通量 ( 1 .0 8pgcm- 2 a- 1 )的 3.5倍 ,该变化可能主要受到汞的自然排放量影响。     

雪冰电导率反映的南、北极和青藏高原大气环境差异

青藏高原（无论南部、北部）雪冰电导率与雪冰体的酸碱度及雪冰内各类杂质成分的关系明显不同于极地冰盖（南极冰盖与格陵兰冰盖）,青藏高原雪冰电导率依赖于地壳来源的碱性矿物盐类杂质（如Ｃａ２＋,Ｍｇ２＋,ＳＯ２－４等）,因而与雪冰酸度（即Ｈ＋）呈反相关;极地冰盖雪冰电导率依赖于海洋来源的酸根离子（如Ｃｌ－,ＳＯ２－４等）,因而与雪冰酸度呈正相关。但在北极地区,雪冰电导率与各离子的关系存在复杂的地域分异,如在北极中心地区,极可能由于“北极霾”的干扰,打破了格陵兰冰盖内电导率与酸根离子间明确的函数关系。总之,雪冰电导率是寒区大气环境的替代性“指示器”     

南极伊利莎白公主地250年来雪芯累积、氧同位素与化学研究

1Introduction In the ongoing discussion of climate change,the mass balance of Antarctica has received increasing attention during recent decades,since its reaction to global warming will strongly influence sea-level change(Schlosser and Oerter,2002).Many …     

250 years of accumulation, oxygen isotope and chemical records in a firn core from Princess Elizabeth Land, East Antarctica

A 51.85-m firn core collected from site DT001 (accumulation rate 127 kgm-2a-1, mean annual temperature -33.1 oC) on Princess Elizabeth Land, East Antarctica, during the 1996-97 Chinese First Antarctic Inland Expedition has been analyzed for chemical composition and oxygen isotope ratio. A comparison between the seasonal variations of major ions was carried out in order to reduce the dating uncertainty, using the volcanic markers as time constrains. A deposition period of 251 years was determined. The calculated accumulation rates display an increasing trend before 1820, while after 1820, the trend of the accumulation is not obvious. Overall, temperature change in the region shows a slight increasing trend over the past 250 years. But, notably, a temperature decline of -2 oC is observed from 1860 to the present. This feature, at odds with the warming trend over the past century recorded in both hemispheres, likely reflects a regional characteristic related to the lack of a high latitude/low latitude link in the Southern Hemisphere circulation patterns. The results of the glaciochemical records of the firn core show that the mean concentrations of Cl-, Na+ and Mg2+ are similar to those reported from other sites in East Antarctica. However, the mean concentration of Ca2+ is much higher than that reported from other regions, suggesting the influence of the strong local terrestrial sources in Princess Elizabeth Land. There is no evidence of a positive correlation between NO3- concentrations and solar activity (11-year solar cycle and solar cycle length), although solar proton events may account for some of the NO3- peak values in the record.     

南极冰盖表面物质平衡实测技术综述

研究南极冰盖的物质平衡状况是研究冰盖与全球海平面变化关系的基础性工作,也对重建冰芯古气候记录有重要意义。积累率是冰盖物质平衡计算中最重要的收入项。大空间尺度上的表面物质平衡信息只能通过遥感技术来获取。但因存在多源误差,仅靠遥感手段,冰盖物质平衡的信息难以准确获取,这是南极冰川学面临的最大挑战之一。因此实测数据不可或缺。表面物质平衡的实地测量有多种方法,如花杆、超声高度计(雪深仪)、雪层物理／化学层位法(比如雪坑、冰芯／雪芯积累率恢复,探冰雷达连续测量冰内等时层结构等)。本文对南极冰盖表面物质平衡的实地测量技术做一概述,对每种方法的特点进行了比较和讨论。     

北极Svalbard群岛雪坑及河流主要离子特征

报道了2007年北极Svalbard群岛Longyearbyen地区2处雪坑样品和8个河流样品中主要阴、阳离子浓度。对比该地区1996年雪坑样品离子浓度发现,2007年雪坑中离子浓度普遍降低,该地区河流水化学受陆源离子影响为主,主要是河流流经裸露基岩过程中对岩石的侵蚀作用造成的。     

南极中山站至Dome A剖面表面雪样氧同位素组成

运用质谱技术 ,测定了南极中山站至 Dome A剖面 1 998/1 999年度表面雪样氧同位素组成。结果表明 ,表面雪样氧同位素组成变化范围相当大 (- 2 2 .5 1‰ - - 5 0 .6 7‰ ) ,且具有随距中山站距离逐渐增大、海拔高度逐渐增加而逐渐减小的趋势。线性回归分析显示表面雪样氧同位素组成与距中山站距离、海拔高度和纬度存在着很好的相关性 ,这实际上反映出稳定同位素组成和温度之间的密切联系