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。     

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％。     

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     

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。     

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。     

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。     

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。     

CONCENTRATION CHARACTERISTICS OF SOLUBLE IMPURITIES IN THE SURFACE SNOW OF COLLINS ICE CAP, KING GEORGE ISLAND, ANTARCTICA

Measurements carried out for the upper 10m firn/ice obtained at the main dome of Collins Ice Cap, King George Island, Antarctica revealed the direct relation of soluble impurities of snow mass to the composition of atmosphere aerosols. It was indicated that sea salt source dominates the atmosphere aerosol around Collins Ice Cap. The simultaneous variation shown by the concentration profiles of Na~+, K~+, Mg~(2+), Ca~(2+), SO_4~(2-), CI~-, Br~- and very close EF values (≈1) suggested their common marine source and similar deposition process. Besides the possible surface contamination,NH_4~+varied uniformly along deeper part of the core in concentration, which could be considered as background value of ammonium. A satisfactory explanation for NO_3~- concentration profile has not reached at present.