气候不稳定性的重要发现：对国外冰芯研究进展的综述

冰芯分析使气候环境变化研究取得重大进展。最近格陵兰冰盖顶部的一对冰芯证实了末次冰期出现过多次冷暖时段的快速转换。ＧＲＩＰ冰芯还发现未闪间冰期盛期也为冷期所打断。安第斯山注芯提示了末次冰期热带气候变化之谜。过去被广泛接受的气候稳定的间冰斯和气候多变的冰斯的结论，以及恒温式热带冰期气候运转模式都面临挑战。     

极地深层冰川微生物研究的现状与意义

极地冰芯的研究对于揭示过去环境的变化规律和预测未来气候环境具有重要意义 ,我国科学家在此领域取得了一系列丰硕成果 ,跨入了国际领先行列。冰芯微生物的研究在国外近年来才刚刚开始 ,并且日益受到重视。南北极和低纬度地区高山冰川深层冰芯中封藏着几千年甚至几十万年的微生物 ,对它们的研究将为微生物多样性研究、过去环境的变迁、生物基因的进化甚至生命起源的研究开辟新的途径     

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％。     

15万以来极地冰芯,黄土,深海沉积的对比研究与全球变化

由极地冰芯记录、中纬黄土记录和沉海沉积记录的对比可得，１５万年以来全球变化的基本框架为：末间冰期，从距今１４万年开始到约１２．５万年达鼎盛，可分为五个阶段，即冰芯中三次高温期夹两次低温期；黄土中三层古土壤夹两层黄土；深海海积中三次高海面夹两次低海面。末次冰期，距今８万年到１万年，可分为三个阶段，早、晚冰段和中间的间冰段。早、晚冰段盛期气候寒冷程度相当，但晚冰段最低温持续期更长，造成海面比早期更低。     

极地雪冰中表征大气浊度的微粒和各类污染物

全球气候变化和环境问题是当代人们共同关注的热点。两极地区在地理上具有特殊性 ,其大气和冰芯的微粒记录包含了火山 ,沙尘暴以及人类活动等特殊事件的信息。本文在总结前人研究的基础上 ,重点讨论了硫化物、碳黑、氮氧化物及硝酸盐、有机污染物以及重金属等大气中与人类活动密切相关的微粒物质     

极地冰芯中火山记录的研究进展

火山活动产生的硫酸气溶胶是影响气候变化的重要因素,这些气溶胶经大气环流被传输至极区,最后沉降和保存在极地冰盖上.根据火山气溶胶的性质,研究者们提出了冰芯中火山信号的识别方法,并据此重建了不同历史时期保存在极地冰盖不同地点的火山活动记录.这些记录在判别具有全球气候效应的火山事件、冰芯定年以及研究近1000年来火山活动对气...     

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。     

青藏高原不同时段气候变化的研究综述

综述了近年来通过冰芯、树轮、湖泊沉积等记录对青藏高原不同时段气候变化研究取得的成果．并特别着重于末次间冰期以来青藏高原的气候变化特征。在末次间冰期．青藏高原气候变化剧烈,降温迅速升温缓慢;末次冰期温度变化与格陵兰冰芯记录具有较好一致性,同时也具有高原的独特性;新仙女木事件发生时间与欧洲和格陵兰冰芯的记录基本一致;全新世总体比较温暖;近2000年来温度变化在波动中逐渐上升;近代温度有加速升高的趋势。总体上青藏高原各种尺度上的气候变化要早于我国其它地区．变化的幅度也较大。     

青藏高原冰芯重建古气候研究进展分析

冰芯是重建古气候重要的信息载体,因具有分辨率高、保真性强、信息量大、时间尺度长等优点而成为研究热点。中国自1986 年在祁连山敦德获取第一支冰芯起,相继在青藏高原地区钻取了古里雅、马兰、达索普、普若岗日、东绒布等冰芯。本文重点回顾和总结了利用上述冰芯重建古气候的研究成果,分别论述了冰芯作为信息载体反映古气候的主要指标,包括氧同位素与温度、冰芯积累量与降水、大气气溶胶与古环境、微量元素与古环境、冰芯包裹体与古环境,以及冰芯内微生物与古环境的关系等。青藏高原地区冰芯对过去一些极端气候事件、中世纪暖期、小冰期、冰期—间冰期旋回、厄尔尼诺事件、太阳活动规律,以及工业革命以来的全球气候变暖均有不同程度的响应,但纬度差异导致青藏高原地区的响应机制有别于南北极地区;并进一步对比说明了受不同季风系统影响的冰芯在重建古气候上的异同。最后,基于当前研究状况,就加强多学科交叉与创新、新技术应用与代用指标开发、冰芯记录影响因素评估及量化模型构建等未来需要深入的研究方向进行了展望。     

冰芯中MSA迁移假说的延伸和完善

MSA在冰芯深层的“迁移”现象的存在 ,关系到能否应用大气中 MSA季节特征进行极地冰芯断代 ,并以冰芯分析结果确定大气中生物硫化物含量的方法基础。本文展示各类最有代表性的冰雪 MSA剖面 ,对提出冰芯深层 MSA“迁移假说”的理论依据进行探讨 ,并根据最新资料 ,说明冰川中 MSA的“迁移”和重新分布 ,在表层粒雪和渗浸 -冻结冰层中同样可能发生。对“迁移假说”的延伸补充在于 ,粒雪中的 MSA迁移是在积雪中空气与外界贯通的“开放”条件下进行的 ,渗入雪层中的融水将 MSA溶出后 ,在晶粒间宏观向下输送 ,在阳离子集中的层位发生反应 ,生成盐类冰点的改变使之发生“冻结”,重新分布。而渗浸 -冻结冰层中的迁移机制可能和深层冰川冰中的情况接近 ,即在气体与外界隔绝条件下 ,主要在“封闭”的晶间脉状纹理中以“微观”形式进行。南极半岛 MSA迁移过程需要很长时间 ,而表层渗浸 -冻结冰层中 MSA迁移过程很快出现 ,说明冰中脉状纹理的加快形成、较高冰川温度和冰层中的较大含水量等因素会对 MSA“迁移”进程起促进作用。最后 ,对 MSA“迁移”情况下 ,如何进行有关冰芯 MSA计算进行了讨论 ,对设计实验验证并完善迁移理论提出了设想。     

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     

近2000年古里雅冰芯气候变化的子波分析

运用子波分析方法探讨了δ^18O和积累量记录多尺度振荡特征，发现在年代际尺度上近百年来的升温仅是近2000年来的一次正常波动；在百年尺度上的升温是过去1700年来最强烈的一次，小冰期的三次冷期在该时间尺度上表现最明显，而中世纪暖期没有明显的反映。在温度和降水的组合中，无论在年代际尺度，还是在百年尺度和千年尺度上，暖湿、暖干、冷湿和冷干等四种类型的温湿组合气候都出现了。但是，在百年尺度上，以公元800’s为界，气候出现了转型，在此之前为暖干、冷湿，此后呈现暖湿、冷干的气候特征，伴随着气候状态转折的是200左右的周期发生了根本变化，之前该周期不明显，此后该周期的功率很强，达到了95%的信度标准。     

极地冰芯固体直流导电特性检测(ECM)及环境意义

在介绍冰芯固体直流导电特性检测（ＥＣＭ）技术方法和检测原理的基础上,论述了ＥＣＭ检测技术应用于冰芯研究领域所具有的非破坏性、快速性和高分辨率的特点,分析阐明ＥＣＭ数据在冰芯年代划分、恢复火山活动历史、确定参考层位和生物质燃烧事件等方面的应用价值和研究意义。     

基于极地冰芯的历史火山活动序列重建研究进展

火山气溶胶通过反射太阳辐射导致地表降温。重建历史火山活动序列,是评估其气候效应,从而区分人为和自然因子的相对贡献、预测温室气体对全球气候影响的基础之一。此综述简要介绍了火山活动影响气候的作用机理。通过对冰芯研究历史及利用两极冰芯记录重建火山活动序列的研究进展的回顾,阐述了极地冰芯在火山活动序列重建中的作用与优势,以及近期研究在冰芯钻取和数据分析手段、极地火山信号向大气辐射强迫转化方法等方面所取得的成果;同时指出在火山沉积物的空间分布、冰芯定年及高低纬度火山喷发源的确定方面仍存在较大不确定性。因此应结合火山碎屑研究及非质量同位素分馏分析等方法,并钻取更多时间尺度更长且现有冰芯钻取较少的地区的深冰芯,以更精确地重建火山活动序列,从而提高对历史火山活动及其对气候影响的认识。     

小冰期以来中国十年尺度气候变化时空分布特征的初步研究

依据10年际的冰芯、树轮和历史文献记录，首先进行了聚类分析，近400年来中国温度变化大体上可分为两类：第一类包括高原南部、高原西部、东北和闽台地区；第二类包括西南、华南、华中、华东、西北和华北地区。接着分析了近600年、500年和400年三种不同时间尺度上中国气温的时空分布，第一特征向量显示中国东部温度值高于西部，第二特征向量中高原南部、高原东北部与高原西部的反位相变化趋势在不同时间惊讶的EOF结果中都有表现。西南、华南区与华北、华东区在后两种时间尺度上温度变化位相相反。以上这些变化型在近40年来的年际变化中同样发生。小冰期在不同时间尺度的第一特征向量的权重系数中均有明显表现。将中国温度变化与北半球和北极进行比较，发现它们变化非常类似，且以北半球和北级滞后中国温度20年时相关相关最好。