利用中国首次南极内陆冰盖考察获得的50 m雪芯资料,恢复南极洲伊利莎白公主地区250 a来的积累率和气温变化情况.结果表明,250 a来,伊利莎白公主地区的积累率和气温大致可以1860年为界分为两段,1860年以前气温和积累率都呈现明显上升趋势,而1860年以后气温明显降低且变率增大,积累率变化不明显.同时,从250 a的时间尺度考察近半个世纪以来气温和积累率的结果表明,虽然目前两者都呈现上升的趋势,但都不是历史上的最高值,即百年来全球性升温趋势在本地区并无体现.

The upper 13 meters of t he 50-meter firn core drilled along theroute of the 1996/1997 Chinese First An tarctic Inland Expedition in the eastern part of the Lambert Glacier Basin, East Antarctica, has been measured for δ18O and the rate of accumula tion. The features of the climate change in the past 50 years in the studied reg ion have been shown for the first time. In the past 50 years, the whole climate trends in the region were the warming temperature and the increasing precipitati on. On the contrary, the temperature trend of the western part of the Lambert Gl acier Basin was not so clear in the same period. The precipitation trend of the region was clearly decreasing, which indicates the climate changes of the whole Lambert Glacier Basin were different in the different regions. At the same time, the study of the correlation between stable isotope ratios and temperature show s that the δ-temperature gradients were different between the eastern part and the western part of the Lambert Glacier Basin.

通过对南极洲伊利莎白公主地区冰雪中几种主要离子资料的分析,结合前人的工作对本地区主要离子的来源、传输过程和沉积方式做了初步探讨.结果表明:南极洲伊利莎白公主地区冰盖中的海盐离子主要来源于周边亚南极地区的海洋,nssSO42-主要来源于中低纬度海洋生物的释放和火山喷发,而NO3-主要来源于中低纬度地区的闪电和极地高空中的各种大气过程;海盐离子(主要指Cl-, Na+, Mg2+, ssSO42-)通过近距离低空传输到南极冰盖, 而nssSO42-和NO3-很可能是通过远距离高空传输到极地冰雪中,具体过程为: nssSO42-和NO3-在对流层顶部平流层底部呈带状输送到极地上空,然后辐射下沉,再辐散到其他地区;本地区大气中各主要离子浓度足够大,足以使本地区冰雪中主要离子浓度不随积累率的变化而变化,即离子浓度并不受积累率的影响.各主要离子干、湿沉积所占比重的计算结果表明, 本地区离子沉积方式以湿沉积为主.

通过对1996/1997年中国首次南极内陆冰盖考察地区--南极洲伊利莎白公主地区近300 km断面上70余个雪坑的δ18O和积累率资料的分析,首次揭示了本地区气候变化特征.即无论是气温还是降水都从沿海向内陆递减,但两者的变化又有差异,具体表现在气温从沿海向内陆持续递减,降水先递增后递减,表现出很强的地段性.同时探讨了二者变化的影响因素和影响机制.

1996～ 1 997年 ,中国首次南极内陆冰盖考察队从中山站深入内陆冰盖 3 3 0km ,沿途以 4km的间隔采集表面雪样 84组 .对表面雪样的微粒分析表明 ,该剖面表面雪样中微粒物质的含量随采样点海拔的递升 ,总体上呈较为明显的递减趋势 ,在低海拔区域微粒含量变化的波动较大 ,而在高海拔区域 ,微粒含量的变化幅度较小 .通过对样品中微粒的粒径分布状况、不同来源微粒所占百分比及其随海拔变化等的进一步研究 ,可以初步推断 ,该剖面表面雪样中的微粒物质主要来源于一个相对优势源区 ,尽管地处极地东风带和南极大陆常年下降风区 ,但微粒物质在冰盖表面的输送和沉积主要受沿海地区水汽输送的影响 .

各种离子综合定年的结果表明,南极冰盖伊利莎白公主地区LGB65处钻取的一支50 m长雪芯代表了过去250 a左右的积累量,非海盐硫酸根离子明显记录了过去250 a来的16次火山活动,与同时期其他冰芯记录相比,记录的火山活动更为完整,表明中小强度的火山活动可能在低积累区反映更为明显.

总结了南极冰盖中nssSO42-和NO3-的主要来源,通过对南极冰盖中几种主要离子空间分布特征的分析,结合南极冰盖中不同区域火山活动记录的时间差,认为南极冰盖中的nssSO42-和NO3-很可能是通过远距离高空传输到极地冰雪中,具体过程为:nssSO42-和NO3-在对流层顶部平流层底部呈带状输送到极地上空,然后辐射下沉,再辐散到其他地区.

对1996～1997年中国首次南极内陆冰盖考察获得的南极洲伊利莎白公主地区2个雪坑及50m雪芯样品的阴离子、阳离子和 δ 18O进行对比分析 ,结果表明 ,在浅层雪坑内 ,Cl-和Na+的浓度变化与 δ 18O的变化异相 ;NO-3 的浓度变化和 δ 18O的变化同相 .这些变化呈现明显的季节波动 ,反映出良好的年层效应 .随着深度的增加 , δ 18O的年层效应在3m左右 (约10a)逐渐被平滑 ;Cl-,NO3-,Na+和Ca2+则在5 0m雪芯范围内 (约250a)保持了较清晰的季节变化层 ,这为本区冰盖时间序列的建立提供了重要依据 .与此相反的是 ,无论在雪坑内还是在雪芯中 ,陆盐离子Ca2 +均不具有明显的年层效应 .

Snow samples collected from a 50 m firn core and two snow pits along the route of the 1996/1997 Chinese First Antarctic Inland Traverse Expedition in Princess Elizabeth Land, East Antarctica, have been analyzed for chemical composition and oxygen isotope ratio. Analyzing the relationship between the concentration and flux of major ions and accumulation rate can draw the following conclusions. 1) The concentrations of major ions in the atmosphere in the study region is big enough so that the concentrations of the ions do not vary with snow accumulation rate, that is to say, the concentrations of major chemical species are independent of snow accumulation rate. 2) The results of analyzing the depositional styles of major chemical species suggest that wet deposition dominates the major ions flux. In addition, there is no apparent correlation between nssSO 4 2- fluctuations and isotope profile. This would indicate the short-term climatic effect of volcanism is not evident in the region.

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＭｅｔｉｃｕｌｏｕｓｒｅｃｏｒｄｓｏｆｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｓｈｏｒｔ－ｔｅｒｍｔｉｍｅｓｅｒｉｅｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｃｌｉｍａｔｉｃｖａｒｉａｔｉｏｎｓｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇａｎ...