达索普冰芯

中国西藏喜马拉雅山北坡的冰川

达索普冰芯是中国西藏喜马拉雅山北坡的冰川。

地理位置

达索普冰川位于中国西藏喜马拉雅山北坡，海拔5600到8000米。达索普冰芯高的分辨率和高保真性决定达索普冰川是进行冰芯研究十分理想的场所。

达索普冰芯是地球的“自然档案”，它是人们在冰盖上钻孔获得的连续冰层。为什么说冰芯是地球的“自然档案”？这是因为冰芯具有信息量大、高保真、高分辨率等特点。从冰芯中，科学家可以提取物理、化学、生物信息，而这些信息可以真实再现成冰时的环境特征。例如，冰芯中记录的冰雪累计量，可以反映降水程度。冰芯中的尘埃含量、同位素、化学元素等，都可以反映当时的大气环境。冰芯中雪粒的粒径可以反映温度的高低。冰芯的这些特性使之当之无愧地成为地球的“自然档案”，并对全球环境变化的研究产生重大贡献。

氧同位素比率δ18O对冰芯研究有重要意义。从冰芯中获得的主要记录之一就是δ18O。（SMOW是大洋水中的平均值）。δ18O的高低反映了成冰时的温度状况，这是因为氧存在三种同位素：16O、17O、18O。17O在自然界中含量极少，故忽略不计。大气中的水汽从根本上来说是来自海洋，含18O的水分子不易蒸发，而16O容易蒸发。只有在温度较高时，18O才能蒸发增多，蒸发的水分子遇冷凝结在冰层中。从以上公式可以看出，温度越高，18O含量越高，δ18O值越大。根据这种关系，可以推断成冰时的温度状况。

达索普冰芯的研究对地球气候变化还有其他贡献。冰芯的研究使得学术界认识到温室气体和气溶胶有可能成为轨道日射量的两个“放大因子”。1983年，Shackleton等分析了极地冰芯中大气CO2的40ka记录，发现：在末次冰期的最冷时期(约20ka前)，大气CO2体积浓度比工业革命前的典型浓度值低；大约16ka前，随着大的冰原开始融化，CO2浓度开始快速增加，直到大约10ka前达到工业革命前的浓度水平后才停止增加。因此，如果地球轨道变化是地球气候变化的最初起因，则大气CO2浓度的变化必定有助于放大气候对轨道变化的响应。

污染

中国科研人员一项研究发现，喜马拉雅山达索普冰芯自欧洲的工业革命后已经受到严重污染。

2010年7月12日，中国科学院寒区旱区环境与工程研究所消息，该所科研人员、研究员段克勤利用硝酸根离子浓度变化，对喜马拉雅山达索普冰芯工业革命后受到的污染程度进行分析研究。

科研人员从喜马拉雅山中部达索普冰芯中恢复了1600年到1997年期间降水中硝酸根离子的浓度变化。结果表明：工业革命以前，大气降水中硝酸根离子浓度

变化较为平缓，工业革命后，硝酸根离子浓度开始增加，特别是1930年以后，伴随着人类活动排放的氮氧化合物（N0x）持续增加，硝酸根离子平均浓度开始迅速增加，1970年以后硝酸根离子平均浓度达到了工业革命前降水中硝酸根离子浓度的两倍多。表明人类活动排放的氮氧化合物已影响到喜马拉雅山高山地带。

主要影响

如今，目前学术界已经认识到，CO2等温室气体可能在轨道尺度的地球气候变化中扮演重要角色。南极和格陵兰的冰芯记录均表明，显著的气候变冷后，大气气溶胶浓度是增加的。Petit等1999年的研究表明，在冰期—间冰期旋回期间，南极地区以钠盐为代表的海盐气溶胶浓度可以从间冰期的不足15ng/g变化到冰期的120ng/g，相差近1个数量级；而以沙尘为代表的大陆起源的气溶胶则可从50ng/g上升到1000～2000ng/g，即增加20～40倍。由于大气气溶胶的气候效应已经在科学界得到公认，所以在冰期—间冰期旋回的研究中，必须把它作为一种强迫包括进去。目前学术界已经认识到，大气气溶胶浓度的变化是作为一种反馈机制出现在冰期—间冰期旋回中的，它并不是产生旋回的驱动机制。所有这些认识是与冰芯的研究分不开的。

长期以来，米氏理论被大多数古气候学家奉为经典。该理论开创了轨道尺度气候变化理论的先河，具有重大的理论意义。随着科学研究的深入，一些米氏理论不能解释的证据正在出现，从而在一定程度上构成了对米氏理论的挑战。多驱动因子相互作用一类的模型将被研制，并逐步深入人心。但不论今后的研究方向如何，我们不能否认的是冰芯在这些研究中具有极其重要的作用。这些理论无疑需要获取冰芯数据进行验证，所有理论也必须能够解释冰芯数据。从这个角度说，冰芯确实是地球最实用的“自然档案”，它对全球环境变化的研究具有不可替代的作用，冰芯对今后的研究必将产生重大贡献。

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