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姚檀栋院士:“冰芯”里的奥秘 揭开青藏高原两千年气候变化之谜  

2017-12-02 07:37:00|  分类: 环境保护 |  标签: |举报 |字号 订阅

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常年冰雪覆盖 ,高寒低温  ,人迹罕至。 

这片以青藏高原为中心,海拔超过4000米,面积超过500万平方公里的雪域高原,被誉为南、北之外的地球“第三极”,这里是全球气候变化最为敏感的地区之一,这里覆盖着近10万平方公里的高原冰川,是长江、黄河、恒河等10多条大江大河的发源地。

这里点滴的变化,都会悄然影响着十几个国家,超过20亿人口的生产生活。

什么是冰芯研究

冰芯研究

冰芯研究,是科学家们探索地球演化规律的重要途径。 冰芯就是通过在冰盖上钻孔,获得的连续冰层, 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。

姚檀栋院士:“冰芯”里的奥秘 揭开青藏高原两千年气候变化之谜 - 舜筌 - 微尘舜筌

“我们(青藏高原)的冰川是一年一年降的雪不化,一年一年积起来,然后到了最底部那一层是最老的,在最高的地方它是永远不化的。每年的沙尘暴,我们知道这是中国的整个全国性的事件,从三月份开始到五月份大概,那么它有大量的沙尘带到冰面。冰是很洁净的,它(沙尘)一到冰面(形成)一层污化的,我们叫污化层,这个层就是这一年的一个标志,我们简单的从上往下去数那个层,第一年一个层,第二年一个层,把这个年层数出来,那就是个时间序列。”

冰芯中封存着地球气候变迁的重要信息

冰芯中的年层,封存着每一年地球变化的重要信息,也是见证地球气候环境变迁的“活档案”,科学家们通过观测,冰芯中的尘埃含量、同位素、化学元素等指标,可以准确的推演出当时的大气环境数据。

冰芯研究原理

“比方说温度有温度的指标,我们叫稳定氧同位素,这就是科学的指标。你得有大量的论证,说它为什么是温度指标,然后每年积累的量也可以把它测量出来,每年积累多少,有降水的指标,还有好多其它的指标。这样的话过去一百多年,时间序列也有了,各种环境气候信息也有了,然后进行分析 ,这是基本的原理。”

冰芯研究的价值

选取合适的冰芯才具有研究价值

寻找和钻探冰芯,是极地科考中的一项重要任务,但要想找到合适的冰芯却并不容易。在登山界,海拔6000米,已经是很多人登山的极限高度,但对于姚檀栋和他的同事们,海拔6000米只是他们寻找“冰芯”的起点。

“首先说我们去搞这个冰芯,不是说我想到哪就到哪儿,上去去拽一块冰下来就行了。冰芯有价值,几个标准,一个是你钻取的这个冰芯,它没有融化,就是没有把它的层破坏掉,我们叫高保真的把各种环境信息疏通下来了。另外呢是冰川它是流动的,你如果在它流动的扰动很大的地方打了,他可能就把底部的变到上面来了,你在冰川的表面一定要找很平的地方去打,我们最理想的叫“冰帽”,就是冰川它是帽子一样扣在山头上面。到它中心的地方去打是最好的。所以这是两个最重要的标准,一个是不融化,一个是不扰动。你到南极的话,它最厚可以到3000多米,青藏高原我们说是山地冰川,我们现在打的最厚的是300多米。”

选取合适的冰芯才具有研究价值

深入、持续的青藏高原的“冰芯”研究,为人们认识地球变迁,保护生态环境,预防自然灾害,提供了重要数据和全新的视角。

“应该说到目前为止,我们在环境变化方面首先有个基本的认识,青藏高原在变暖变湿,生态趋好,但是灾害风险增加。如果看过去两千年的话,我们现在处于什么位置呢,就是过去两千年来从来没有这么温暖的时间,就是我们现在过去的这100年,是过去两千年来最温暖的时间。但是从青藏高原来讲,它的最直接的影响,就是冰川融化,冻土融化 ,生态系统要反应,那么灾害风险就增加了。”

在全球气候变暖的大背景下,青藏高原气候环境的变化,不仅直接影响到区域的生态平衡,还对全球气候变化产生着深刻的影响。 从2009年开始,中国科学院发起的“第三极”环境国际计划,已经吸引了越来越多的国内外科学家,参与到 “第三极”地区的气候环境研究,共同应对气候变化的新挑战。


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