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。     

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...     

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。     

极地冰雪氢氧同位素指标及其指示意义

本文综述了水汽来源状况、降水季节变化、火山喷发、太阳活动等气候环境因素对极地冰雪中同位素含量的可能影响及其程度 ,以及降水区域不均衡性、降水年际不均衡性、逆温层和同位素在冰雪中的扩散迁移作用等几种不稳定因素可能对冰雪同位素分析造成的干扰 ;在此基础上 ,综述了极地冰雪中δ1 8O、δD和其差值d(d =δD - 8δ1 8O)与局部或全球气温之间的一些线性关系 (包括全球尺度 ,格陵兰地区 ,南极地区等 )及它们在空间分布上的变化规律     

南极冰盖SO24-浓度记录研究进展

本文综述了南极冰盖雪冰中SO24-的来源、SO24-浓度记录的时空分布特征,特别对nssSO24-记录的火山活动事件进行了概括与总结,反映了近年来南极雪冰中SO24-记录的最新研究进展.南极冰盖雪冰中SO24-来源的综述表明南极地区雪冰中的SO24-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nssS24-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nssSO24-的沉积通量推算历史时期火山喷发的强度成为可能.     

20世纪以来强火山喷发对中国温度变化区域差异的影响

本文根据1901年以来的62次强火山(VEI≥4)喷发年表和英国东安格利亚大学气候研究中心发布的格点气温资料(CRU TS v.3.22),采用时序叠加分析方法,辨识了不同纬度、不同季节强火山喷发对中国温度变化区域差异的影响。结果表明：不同纬度强火山喷发后的1~2年,中国温度基本以下降为主,但降温强度存在显著的区域与季节差异。高纬火山喷发后的显著降温区域发生在东北和东南地区,冬半年温度下降达1.2°C,夏半年温度下降2.0°C;中低纬火山喷发后,冬半年温度的显著下降区域发生在青藏、东南和东中部地区,幅度为1.3~2.2°C,夏半年温度下降幅度比冬半年小;赤道火山喷发后,冬半年温度显著下降区域发生在东北、东南和青藏地区,且降温幅度均大于1.2°C,夏半年西北和东中部地区降温幅度偏小。此外,强火山喷发后第3年,部分地区还出现二次降温现象,降幅甚至超过第一次;然而,同一纬度强火山喷发后,其所造成的降温幅度和降温区域差异与强火山喷发的季节关系不大。     

南极冰盖SO_4~(2-)浓度记录研究进展

本文综述了南极冰盖雪冰中SO2 -4 的来源、SO2 -4 浓度记录的时空分布特征 ,特别对nss SO2 -4 记录的火山活动事件进行了概括与总结 ,反映了近年来南极雪冰中SO2 -4 记录的最新研究进展。南极冰盖雪冰中SO2 -4 来源的综述表明南极地区雪冰中的SO2 -4 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nssSO2 -4 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nssSO2 -4 的沉积通量推算历史时期火山喷发的强度成为可能     

南极冰盖SO_4~(2-)浓度记录研究进展

本文综述了南极冰盖雪冰中SO2 -4 的来源、SO2 -4 浓度记录的时空分布特征 ,特别对nss SO2 -4 记录的火山活动事件进行了概括与总结 ,反映了近年来南极雪冰中SO2 -4 记录的最新研究进展。南极冰盖雪冰中SO2 -4 来源的综述表明南极地区雪冰中的SO2 -4 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nssSO2 -4 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nssSO2 -4 的沉积通量推算历史时期火山喷发的强度成为可能     

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     

火山活动对全球气候变化的影响

火山活动是影响全球气候变化的重要因子之一.强烈的火山喷发会向大气圈排放大量的火山灰、水蒸气和SO2等气体,尤其是SO2能在平流层中形成气溶胶,并停留很长时间,减少太阳对地表的辐射量,影响局地或全球气候.地质历史记录表明,火山活动与气候冷期有密切的联系,现代观测和模拟资料也显示火山活动后的一年至几年内,火山周围地区甚至全球产生不同程度的降温.现有研究表明,在火山喷发的活跃时期,火山气体喷发物对地球气候系统的影响程度可能超过CO2等气体产生的温室效应.     

Volcanic geology of Admiralty Bay,King George Island,Antarctica

At Admiralty Bay of central King George Island, Keller Peninsula, Ull-man Spur and Point Hennequin are main Tertiary volcanic terranes. Field investigation and isotopic datings indicate that, there occurred three periods of eruptions ( three volcanic cycles) and accompanying N-toward migration of the volcanic center on Keller Peninsula. After the second period of eruptions, the crater collapsed and a cal-dera was formed, then later eruptions were limited at the northern end of the peninsula and finally migrated to Ullman Spur. Thus Keller Peninsula is a revived caldera, and its volcanism migrated toward E with time. Point Hennequin volcanism happened more or less simultaneously with the above two areas, but has no clear relation in chemical evolution with them, frequently it belongs to another independent volcanic center.     

Comparison of cations recorded in Antarctica and the Qinghai Tibetan Plateau ice core by using fuzzy cluster analysis

ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｃａｔｉｏｎｓｒｅｃｏｒｄｅｄｉｎＡｎｔａｒｃｔｉｃａａｎｄｔｈｅＱｉｎｇ┐ｈａｉ┐ＴｉｂｅｔａｎＰｌａｔｅａｕｉｃｅｃｏｒｅｂｙｕｓｉｎｇｆｕｚｚｙｃｌｕｓｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓＤｕａｎＫｅｑｉｎ（段克勤）,ＹａｏＴａｎｄｏ...     

南极乔治王岛阿德默勒尔蒂湾火山活动时空演化

在乔治王岛中部的阿德默勒尔蒂湾 ,凯勒半岛、于尔曼山嘴和埃内坎角是第三纪火山岩集中分布区。野外地质调查和同位素年代学研究表明 ,凯勒半岛发生了三期火山喷发 (三个火山喷发旋回 ) ,同时伴随着火山活动中心的不断北移 ;在第二期火山喷发之后 ,火口塌陷 ,形成破火山 ,之后在半岛北部又发生火山喷发 ,并向东迁移到于尔曼山嘴。因此凯勒半岛是一复活破火山 ,火山活动具有随时间迁移的特性。埃内坎角火山活动虽与上述两地区大致同时 ,但化学成分上不存在明显演化关系 ,应属另一相对独立的火山活动中心     

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。