人类活动对环境影响在冰川中的记录——介绍《冰川和冰盖中的环境记录》之一

1988年3月13至18日,在德国西柏林的欧洲中心,举行了一个称作“冰川中的环境记录”的学术讨论会,它是以柏林达莱姆区命名的,是加强各国科学家之间信息、观念交流的系列学术讨论会之一。会议组织者指出,达莱姆学术讨论会的主要目的不是要与会者叙述他们的“已知”,而是要提出自己的“未知”,不是要解决问题或对某一观点作出仲裁,而是要确定和讨论当代最前沿和最重要的科学问题,以指出未来的研究方向。在这样的组织思想指导下,冰川学特别是冰岩芯研究被列为一个专题,由国际上著名的代表不同研究方向的科学家,依据最新的概念、技术和模型开展讨论,就成为顺理成章的事了。“冰川中的环境记录”学术讨论会提出的科学报告《冰川和冰盖中的环境记录》(The Environmental Recordin Glaciers and Ice Sheets,Wiley-Interscience Publication,John Wiley＆sons,1989)是集体劳动成果,由国际著名冰川学家H.Oeschger和C.C.Langway,Jr.主编。全书共包括21章(节)。大体上可以划分为四部分,1)冰川如何记录环境过程、储存信息?2)人类活动对冰川记录有何影响?3)怎样建立冰岩芯年代学?4)通过长期冰岩芯记录我们可以了解到全球环境变化的哪些信息?作为冰川学的冰岩芯环境研究方向,在我国还处于起步阶段。上述问题的提出和回答     

简讯

我国研制成冰岩芯机械钻机 根据我国在南极冰川学研究的需要,中国科学院兰州冰川冻土研究所向南极委员会申请,提出在南极长城站地区冰帽上钻取冰岩芯,对一万年以来该地区气候环境变化进行研究。经南极委员会同意,并列为重点课题之一。从1988年起,冰川冻土研究所决定自制冰岩芯取样钻,并组成专门班子进行研制,在室内进行反复模拟实验改进的基础上,1989年8月上旬又在新疆天山乌鲁木齐河源1号     

敦德冰岩芯古气候环境记录的初步研究

中美合作首次研究了中国西部祁连山敦德冰帽的冰岩芯。研究说明该冰帽的冰岩芯对研究古气候及环境变化具有很好的代表性,能够反映中国西部乃至北半球的气候、环境变化的过程和量级。δ¹⁸O、冰晶尺寸的高值及微粒含量的低值与高温期对应,δ¹⁸O、冰晶尺寸的低值及微粒含量的高值与低温期相对应。冰岩芯上部所记录的本世纪以来的气候变化与其它气候记录所反映的情况一致。冰岩芯的下部（125m以下）反映了最后一次冰期的气候及环境。根据冰晶粒径增长速度计算,该冰川从末次冰期到全新世高温期的气温差值是7℃。     

超轻型冰岩芯钻钻探成功

1990年11月,在天山冰川实验站附近的乌鲁木齐河源1号冰川上,我国冰川工作者用自行设计、制造并加以改进的BZXJ超轻型冰岩芯钻机,钻取了天山地区第一支透底冰岩芯,钻孔深度91.62m,钻探累计进尺149.62m.这一记录是中国科学院兰州冰川冻土研究所自成立以来,用自已研制的岩芯钻第一次获得的最大深度。该钻的研制成功,不仅结束了我国在冰川学研究方面没有中深度冰岩芯钻的历史,而且为我国冰川研究者深入探求冰川内部机制提供了先进的探测手段。     

冰川冻土第6卷(1984) 总目录

第 1 期南极洛多姆冰帽的成冰作用和冰结构研究……………………………………………………………………谢自楚(1)冰岩芯微粒分析l古环境的一种标志……………………………………………………………[美)L.G.汤普森(25)冻结粉砂在常应力下的蠕变特性…………………………………………………………朱元林(美)D.L.卡皮(33)中国第四纪气候环境的初步研究………………………………………………………………………………郭旭东(49)塔里木盆地对南天山冰川发育影响的初步讨论……………………………………………………王宗太韩元杰(61)五台山冰缘…     

青藏高原东南部贡嘎山海螺沟冰川冰下沉积物形成与变形

冰岩界面的冰川动力学是冰川系统的重要组成部分, 海螺沟冰川地处温暖湿润的海洋环境, 冰川运动速度较快, 冰川底部接近压融点, 是研究冰下过程的较理想地点. 在海螺沟冰川大型磨光面上浅显侵蚀坑内发现了碎屑物质. 对碎屑物质理化特征研究表明: 粒度特征、地球化学与石英砂SEM 分析表明沉积在冰岩界面上的物质来自于冰川底部的底碛层, 而不是冰上环境的产物. 偏光显微镜下观察到的冰下沉积物呈现出一系列塑性变形(微旋转、褶皱)和脆性变形(线性结构、支撑结构、断层)微观结构和构造. 两种变形结构的存在是碎屑物质在形成过程中其含水量波动情况的反映. 冰下碎屑物质是冰下融出、滞碛作用的共同产物. 在整个冰下碎屑物质形成与变形过程中, 由于冰下水系季节性变化带来的冰岩界面上冰川融水含量的波动起了决定性作用.     

冰岩芯研究与全球变化

冰岩芯研究是古气候、古环境研究的有力手段,它将为“全球变化研究”提供多方面的气候、环境信息。在冰岩芯研究中,通过稳定同位素(δ¹⁸O或δD)、放射性¹⁰Be、微粒含量变化、冰结构变化、CO₂含量变化、CH₄含量变化、各种化学元素含量的变化等多种手段建立了两极地区倒数第二次冰期以来气候、环境及大气成分演化的大概轮廓。     

冰岩芯微粒分析:古环境的一种标志

大气中的微粒有好几种来源:(1)风从沙漠刮起的尘土;(2)火山爆发所喷出的火山灰;(3)风从海洋中刮起的海盐;(4)动植物遗体腐烂所产生的萜烃;(5)来自宇宙的微尘;(6)近数百年来燃烧散发出的烟油、烟尘、硫酸盐及硝酸盐等。 通过干空气的吹刮、降雨、降水和冲刷过程,一些微粒就被搬运和沉积在冰川和冰盖上。冰岩芯研究的目的就在于发现这样一种记录,解释微粒浓度与粒径分配随时间的变化。它有两个主要的研究对象:(1)把冰岩芯中微粒浓度与粒径变化作为大气浊度的标     

国际冰岩芯分析学术讨论会简介

国际冰川学会组织的国际冰岩芯学术讨论会,于1987年3月30日—4月3日在瑞士首都伯尔尼召开。来自十几个国家的100多人出席了会议。中国科学院兰州冰川冻土研究所武筱舲、韩建康和陈吉阳也参加了会议。大会分七个专题作了报告和讨论:稳定同位素;流变学、冰力学与岩芯分层;痕量元素与微粒;气体;宇宙射线产生的同位素(如~(10)Be等)、冰物理学及其他;海冰及大陆冰架冰;中纬度冰川。武筱舲作了题为“敦德冰帽冰岩芯的40年记录”的大会报告。     

祁连山老虎沟12号冰川冰下形态特征分析

利用探地雷达对老虎沟12号冰川进行了多个剖面观测,分析了雷达图像反映的冰川内部特征.结果表明通过分析雷达图像中的纹理和位置,雷达波形的振幅和极性变化等信息能够有效的辅助识别冰川内部介质的变化界面位置和估算其规模.在老虎沟12号冰川的部分剖面内部存在冰内空洞、冰内融水空洞、冰下裂隙、冰下河等地貌形态,在冰岩界面和冰川边缘存在规模不等的碎屑层.这说明即使在典型的大陆型冰川,冰川内部结构也可能较为复杂,在冰岩界面处可能存在较强的冰川作用.     

关于苏联北天山全新世冰川作用的的退化问题

根据现代冰川前大量湖沼沉积的孢粉分析及~(14)C年代测定,对天山山区全新世冰川变化及气候演变进行了研究。新的结果表明,在距今9—3ka间,北天山地区的气候环境对冰川的发育相当不适。当时可能发生了完全的冰川退化并全部消失。所获资料排除了天山山区晚更新世冰川作用阶段性有节奏的缩减模式,现代冰川是新冰期重新形成的,它具有独立性及年轻性。     

桂林地区44 ka洞穴石笋碳酸钙(盐)δ13C的同位素组成与大气CO2浓度估算

洞穴石笋碳酸钙(盐)δ13C的同位素记录表明,其与δ18O同位素记录一样,均能反映气候环境的冷暖旋回变化,也具有急速的突变事件记录.本文利用近期或古老的洞穴石笋碳酸钙(盐)δ13C的同位素组成,对桂林地区44 ka以来的大气CO2浓度进行了尝试性的估算,估算结果表明,它可与近期所测量的以及冰岩芯气泡组分分析和北方黄土碳酸盐δ13C估算的大气CO2浓度值基本接近,可以进行相互对比,说明利用洞穴石笋碳酸盐δ¨C同位素组成对大气CO2浓度进行估算的方法是可行的.研究表明,洞穴石笋碳酸盐δ13C同位素的记录,对地质时期的冷事件具有独特的敏感性,特别是对新仙女木冷事件和北大西洋Heinrich的H1至H5冷事件反映较为明显,在干冷期δ13C同位素快速升高,总体上与大气CO2浓度的变化呈反比,大气CO2浓度的变化与全球性的气候波动大体一致,但存在明显的区域性变化特征.     

利用格陵兰冰盖研究气候变化

过去的几十年里,人们揭示了全球综合性气候系统的存在。为了弄清全球性气候系统的作用,人们已经开展了探索气候历史记录方面的工作。我们能得到大气中由现时的气候条件所提供的各种信息,也可以通过雪沉积形成的永久性冰内含有雪沉积时的大气样品,取其冰岩芯通过实验室进行分析而得到各种古气候信息,为追溯气候变化找到依据。这方面最常见的媒介物之一就是冰川和极地冰盖中大量的永久性冰。     

ON PROFESSOR SHI YAFENG'S CONTRIBUTION TO QUATERNARY GLACIATION RESEARCH IN CHINA

冰期与间冰期旋回是第四纪最基本的气候特征.第四纪期间规模较大的冰川进退留下了丰富、形态独特的冰川地形,对其研究可以获得冰川的时空演化规律.“将今论古”是地质学最基本的工作原理,也是第四纪冰川研究的基本思路.从20世纪50年代,在施雅风先生的领导下,以现代冰川研究为契机,开展了青藏高原及周边山地的第四纪冰川研究,使我国第四纪冰川研究达到国际水平.在对我国西部地区(105°E以西)第四纪冰川有了相当认识后,进行了我国东部地区(105°E以东)第四纪冰川与环境问题的拨乱反正,将我国东部地区第四纪冰川与环境变化研究引向正确的方向.目前,我国第四纪冰川研究进入了以定年为特征的定量研究阶段.在此背景下,我国第四纪冰川将在测年技术的综合应用、老冰期冰川地形的定年、构造抬升与冰川发育的耦合关系等几个方面展开研究与探讨.     

可用于地下隔离放射性废物的冰岩带在气候影响下的演化：以新地 …

目前正在进行将冰岩带作为地下隔离放射性废物的介质的研究。冻结岩的隔绝性在很大取决于温度。后者并非恒定,而是在冰岩带演化过程中变化的。事先预测冰岩带的温度动态、评价冰岩带的隔绝性是非常必要的。由于冰岩带自身及其变化一般是由气候特点决定的,这就需要事先预测气候的变化。对未来气候的变化进行了预测,后就未来气候条件下新地岛冰岩带的性质也进行了预测。     

湖芯沉积物揭示的末次冰消开始时期 普莫雍错湖区环境变化*

文章讨论了末次冰消开始时期青藏高原南部普莫雍错湖芯沉积反映的环境暖湿化以及原因。通过对现代湖泊和周边河流水文状况调查,发现流域内发育众多冰川,冰川融水构成维持湖面稳定的重要来源;湖面以及湖泊沉积环境的变化与冰川融水以及相应的温度改变具有密切的联系。利用湖泊沉积岩芯PM-1孔,通过加速器¹⁴ C测年和粒度、元素、碳酸盐含量、总有机碳以及有机碳同位素、总氮、分子标志化合物、孢粉等环境指标的分析,发现在16.4~15.4cal.kaB.P.有大量流水进入湖泊,使湖面扩大,湖水加深;流域地表产生大量有机碎屑,并被流水带入湖泊进行沉积;流域内的喜湿植被得以发展。该时段湖泊扩张、陆源植被发展的原因一方面得益于冰期过后气候向温暖湿润方向转化,另一方面温度上升带来大量冰川融水则可能具有更加重要的影响,对于深入理解当前青藏高原冰川普遍退缩和一些湖泊的水面上涨具有重要的参考价值。     

张家口坝缘一带晚更新世冰川遗迹与深部地质作用的关系及其古气候意义

深大断裂的强烈活动为火山喷发提供了重要的岩浆通道,火山喷发后形成的火山口、高出夷平面300～450 m,最大厚度可达500 m的火山熔岩垂向堆积,加上深部地质作用导致的地壳抬升,为冰川形成-滑动提供了有利的地形条件和气候条件.张家口西北坝缘一带首次发现的冰川遗迹主要有冰碛物、冰水沉积物及冰川地貌.电镜扫描石英砂粒表面可见冰川成因的冰蚀擦痕和碾磨压坑,孢粉显示为干燥寒冷的气候环境.获得了(121.22±6.54)ka和(81.13±4.48)ka的光释光年龄,与河北省第四纪第五冰期和第六冰期相对应,与平原区的黄骅海退和大城海退时间相吻合,显示张家口坝缘一带在晚更新世早中期经历了两期冰川作用.这一发现填补了研究区冰川遗迹研究的空白,为我国东部中低山区第四纪冰川的存在提供了有力的证据,丰富了我国东部中低山区第四纪冰川研究的年代学数据,对认识本区及我国东部大陆气候特征和第四纪环境变化具有重要意义.     

东天山博格达峰地区四工河源冰川的粒雪特征(英文)

1981年夏天对东天山冰川进行了粒雪层研究。 本文系通过对从冰川上取得的雪-冰岩芯进行分析来解释长期气候变化的初步研究。粒雪岩芯取自博格达峰北坡D-4冰川和乌鲁木齐河源1号冰川西支,深度为表面以下2—6米,工具为手摇钻。 对冰雪样品进行了地层学描述和物理性质测量,还做了氧同位素含量分析。应用这些资料,试图就年层的估算和附加冰的形成给予地层学解释。在D-4冰川几个不同点上,发现年净平衡的在1000毫米附近变动,和以前在邻近冰川区得到的降水量相比是一个意外的值。 用花杆法在D-4冰川上测量了物质平衡,发现在最暖季节,该冰川的物质平衡与海拔高度之间具有线性关系。     

国际雪冰研究近况(三)

四、加拿大的雪冰研究 (一)北极地区的冰川研究 环境加拿大的A.C.特鲁于1978年8月初对埃尔斯米尔岛和阿克塞尔海伯格岛冰川作用区进行航空摄影,7月初对斯蒂尔、特威兹穆尔、洛厄尔和唐杰克等冰川进进航摄。     

近期冰川进退、气候变迁与海平面上升

介绍了冰川变化与气候变化之间复杂关系的研究途径:(I)澄清冰川与气候的直接关系，为解释冰川动态提供气候模式;(2)定量地模拟冰川动态对气候的反应，理论分析冰川末端对气候变化的敏感反应特征;(3)据中尺度冰川—天气关系解释冰川变化与气象要素均值离差的比较结果。指出了近百年来山地冰川的近期变化，总趋势是退缩，但在退缩过程中又有十年时间尺度的前进脉动。不同地区冰川不仅世纪内波动时间上略有先后，并具有一定的相似性，而且多世纪波动亦有惊人的相似性。预测了下个世纪可能的陆冰与海洋交换:由于CO2的不断增加引起气候的变化，CO2引起海洋变暖对不同规模大小冰川的影响，以及在CO2提高环境中对由于冰消融引起海平面上升量的估计。