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基于单颗粒黑碳光度计(SP2)方法的青藏高原冰芯黑碳记录研究

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中国无机分析化学 2023年第1期13卷 1-9页

作者：王理高少鹏徐柏青王茉何松林中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境全国重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

青藏高原冰川蕴含了丰富的历史环境变化信息。通过青藏高原冰芯钻取及环境指标分析,可在季节至万年时间尺度上重建高分辨率环境变化历史。黑碳气溶胶来源于生物和化石燃料燃烧排放,对光具有强烈的吸收作用,是气候环境变化的敏感因子之... 详细信息

青藏高原冰川蕴含了丰富的历史环境变化信息。通过青藏高原冰芯钻取及环境指标分析,可在季节至万年时间尺度上重建高分辨率环境变化历史。黑碳气溶胶来源于生物和化石燃料燃烧排放,对光具有强烈的吸收作用,是气候环境变化的敏感因子之一。准确测量冰芯中的黑碳粒子浓度,是恢复其排放历史、评估其气候环境效应的必要手段。单颗粒黑碳光度计(Single Particle Soot Photometer,SP2)是近些年发展起来的用于雪冰样品中黑碳测量的主要方法之一,能够获得准确的黑碳浓度信息。近10年来,实验室开展了大量的冰芯黑碳样品测量,从野外冰芯钻取、样品前处理、仪器原理及测试、黑碳数据处理等全过程对SP2在青藏高原冰芯黑碳研究中的应用与问题进行了全面系统的阐述。同时,将SP2与热光学(Thermal-optical method)等测试方法进行对比,强调了SP2对冰芯黑碳样品研究的可靠性,并对未来黑碳研究的进一步发展作出了展望。

关键词：青藏高原冰芯黑碳 SP2

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青藏高原冰芯有多老?

科学通报 2019年第23期64卷 2425-2429页

作者：侯书贵南京大学地理与海洋科学学院

冰芯定年是冰芯研究的第一步,也是冰芯研究结果的根本立足点.1992年西昆仑山地区钻取的古里雅冰芯据称超过500ka,而其他青藏高原冰芯(包括距古里雅冰芯钻取点~30km的崇测冰芯)年代囿于全新世范围.通过对比崇测冰芯与古里雅冰芯的稳定同... 详细信息

冰芯定年是冰芯研究的第一步,也是冰芯研究结果的根本立足点.1992年西昆仑山地区钻取的古里雅冰芯据称超过500ka,而其他青藏高原冰芯(包括距古里雅冰芯钻取点~30km的崇测冰芯)年代囿于全新世范围.通过对比崇测冰芯与古里雅冰芯的稳定同位素剖面,表明二者具有显著的一致性,因此二者的年龄范围应该类似,即古里雅冰芯初始定年结果可能比实际值高估了~2个量级.若上述青藏高原冰芯年代框架得以最终证实,则需要重新审视青藏高原冰芯的以往重建结果、以及青藏高原冰川作用异时性等诸多科学问题.

关键词：青藏高原冰芯年代全新世

基于复杂度分析冰芯和石笋代用资料时间序列的研究

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物理学报 2005年第5期54卷 2441-2447页

作者：侯威封国林高新全丑纪范扬州大学物理科学与技术学院扬州225009 国家气候中心气候研究开放实验室兰州大学大气科学系兰州730000

运用动态非线性时间序列分析方法——Lemper Ziv复杂度 ,分别计算了古里雅冰芯资料和北京石花洞石笋资料的复杂度 ,探讨了复杂度的物理内涵及其在气候变化研究中的意义 ;小波多尺度分解分析表明 ,复杂度序列具有明显的特征周期 ,存在 78... 详细信息

运用动态非线性时间序列分析方法——Lemper Ziv复杂度 ,分别计算了古里雅冰芯资料和北京石花洞石笋资料的复杂度 ,探讨了复杂度的物理内涵及其在气候变化研究中的意义 ;小波多尺度分解分析表明 ,复杂度序列具有明显的特征周期 ,存在 780年、380年、16 0年和 10 5年的准周期 .进一步研究发现 ,当取不同的窗口长度时 ,复杂度序列的特征基本相同 ;并且复杂度序列的突变和气候突变在时间尺度上有着较好的对应关系 .揭示了近千年来 ,在380年时间尺度上的准周期振荡 ,其振幅一直是在减弱的 ,而且其固有周期频率逐渐减小 .190 0年复杂度开始持续下降 ,192 0年之后变化很小 ,类似于中国 6世纪中期及 12世纪中期的变暖期 ,因此造成 2 0世纪气候变暖的原因还有待于深入研究 .

关键词：小波变换复杂度冰芯古气候学非线性物理学

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青藏高原冰芯高分辨率气候环境记录研究进展

科学通报 2016年第9期61卷 926-937页

作者：田立德姚檀栋中国科学院青藏高原研究所环境变化与地表过程重点实验室北京100101 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101

青藏高原冰川高分辨率连续记录了过去气候环境变化信息.通过多种代用指标的分析可以重建气候变化历史.稳定同位素是冰芯记录的重要指标之一,通过青藏高原现代降水同位素过程的研究明确了大气降水中稳定同位素与气温的关系,奠定了青藏高... 详细信息

青藏高原冰川高分辨率连续记录了过去气候环境变化信息.通过多种代用指标的分析可以重建气候变化历史.稳定同位素是冰芯记录的重要指标之一,通过青藏高原现代降水同位素过程的研究明确了大气降水中稳定同位素与气温的关系,奠定了青藏高原冰芯古气候学研究的理论基础.通过青藏高原不同地区冰芯稳定同位素记录研究,恢复了末次间冰期以来不同时间尺度的气候演化历史,冰川积累量变化揭示了过去降水量的变化过程;青藏高原冰芯中也保存了一系列的近代人类活动记录.此外,从青藏高原冰芯记录中提取了冰芯微生物种群及数量变化的信息,有助于进一步解释过去气候环境变化,获得了冰芯中古气候环境变化研究的新指标.

关键词：青藏高原冰芯同位素气候环境记录微生物

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冰芯中含硫有机物——MSA的研究

冰川冻土 2003年第4期25卷 465-470页

作者：汪君霞姚檀栋中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰芯与环境重点实验室甘肃兰州730000

冰芯中MSA含量具有季节性变化规律 ,夏季出现峰值 ,冬季为低值 .一定地区MSA高含量和海冰扩展存在相关关系 ,有的地区MSA含量还与ENSO事件有一定相关性 .MSA/nssSO2 -4 比值对温度和来源区域都有很好的指示意义 .在一定的条件下冰芯中的... 详细信息

冰芯中MSA含量具有季节性变化规律 ,夏季出现峰值 ,冬季为低值 .一定地区MSA高含量和海冰扩展存在相关关系 ,有的地区MSA含量还与ENSO事件有一定相关性 .MSA/nssSO2 -4 比值对温度和来源区域都有很好的指示意义 .在一定的条件下冰芯中的MSA可以发生迁移和再定位 ,由此也对利用冰芯MSA含量反演当时大气气溶胶中成分含量的准确性提出了质疑 .总结了近几年来冰芯研究中的MSA和nssSO2 -4 ,特别是极地冰芯MSA的研究进展 ,并对利用MSA来研究全球变化的前景进行了预测和展望 .

关键词： MSA 冰芯海冰 ENSO

东南极LGB69冰芯1712-2001年气温变化记录的初步研究

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地球科学进展 2021年第2期36卷 172-184页

作者：张子洋闫明 MULVANEY Robert 季峻峰效存德刘雷保安春雷中国极地研究中心上海200136 南京大学表生地球化学教育部重点实验室江苏南京210023 British Antarctic Survey High CrossMadingley Road’Cambridge CB30ETUK 中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃兰州730000

南极冰芯记录着过去气温、降水等气候环境参数以及影响其变化的太阳活动、火山作用等各种因子变化,是研究古气候、古环境变化及其影响机制的良好载体。东南极LGB69冰芯高分辨率的地球化学分析表明:(1)该冰芯的水当量年平均积累率高达259... 详细信息

南极冰芯记录着过去气温、降水等气候环境参数以及影响其变化的太阳活动、火山作用等各种因子变化,是研究古气候、古环境变化及其影响机制的良好载体。东南极LGB69冰芯高分辨率的地球化学分析表明:(1)该冰芯的水当量年平均积累率高达259 mm/a,利用δ18O和Na+季节性变化和火山喷发标志层,通过数年层的方法确定其沉积时间为290 a(1712-2001年)±2 a;(2)该冰芯δ18O与邻近的戴维斯站气温距平5年滑动平均值(1968-2001年)之间具有良好的正相关关系,是有效的气温代用指标,1712-2001年该地区气温是一个波动变暖的过程,划分为4个阶段,小冰期结束于1914年,20世纪5年滑动平均气温距平年平均值较小冰期末次冷阶段升高0.30℃;(3)Morlet小波分析表明,1712-2001年该冰芯δ18O(气温)和积累率(降水量)均存在约11年、约22年和约60年的共同周期,多重时间周期的嵌套表明其对气候变化非常敏感。上述研究结果为进一步重建南极气候冷暖、降水序列变化,以及研究太阳活动、火山作用等因子对气候变化影响的内在规律奠定了基础。

关键词：南极冰芯定年气候变化稳定氧同位素积累率

极地冰芯研究的新焦点：NEEM与Dome A

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科学通报 2009年第6期54卷 399-401页

作者：任贾文效存德侯书贵李院生孙波中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室兰州730000 中国极地研究中心上海200129

格陵兰冰芯以高分辨率著称,已经揭示的末次冰期出现的快速气候变化为我们深入了解地球气候环境变化的规律做出了重要贡献.目前,新启动的格陵兰NEEM计划以末次间冰期为目标,试图更详细地反演末次间冰期及其以来气候环境的变化规律,为深... 详细信息

格陵兰冰芯以高分辨率著称,已经揭示的末次冰期出现的快速气候变化为我们深入了解地球气候环境变化的规律做出了重要贡献.目前,新启动的格陵兰NEEM计划以末次间冰期为目标,试图更详细地反演末次间冰期及其以来气候环境的变化规律,为深刻认识与末次间冰期有类似性的现今气候提供有益的帮助.南极冰芯以长时间尺度为特色,对揭示地球轨道尺度的气候变化有独特优势.在DomeA钻取冰芯以寻求百万年时间尺度的冰芯记录成为南极冰芯研究的焦点.

关键词：冰芯南极格陵兰 Dome A NEEM

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冰芯中的不溶微粒及其气候和环境意义

冰川冻土 1997年第4期19卷 373-377页

作者：谢树成姚檀栋中国科学院兰州冰川冻土研究所冰芯与寒区环境开放研究实验室

文章对冰芯中不溶微粒的研究作了回顾和展望。着重讨论了不溶微粒研究在断代、揭示气候环境变化、人类活动和反映大气本底气溶胶方面所取得的进展。未来不溶微粒的研究将向中低纬度扩展，并在有机质、宇宙尘、化学成分和矿物成分方面得... 详细信息

文章对冰芯中不溶微粒的研究作了回顾和展望。着重讨论了不溶微粒研究在断代、揭示气候环境变化、人类活动和反映大气本底气溶胶方面所取得的进展。未来不溶微粒的研究将向中低纬度扩展，并在有机质、宇宙尘、化学成分和矿物成分方面得以加强。

关键词：冰芯不溶微粒气候和环境

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冰芯记录所揭示的青藏高原升温

科学通报 1994年第5期39卷 438-441页

作者：姚檀栋杨志红刘景寿中国科学院兰州冰川冻土研究所兰州730000

许多研究证实,青藏高原不仅在全球变化中具有重要作用,而且也对全球变化十分敏感,本文将以最新的冰芯资料阐述青藏高原的升温和青藏高原对全球升温的敏感性.冰芯样品中温度的最好指标是稳定氧同位素(简写δ^(18)O)和稳定氢同位素(简定δ... 详细信息

许多研究证实,青藏高原不仅在全球变化中具有重要作用,而且也对全球变化十分敏感,本文将以最新的冰芯资料阐述青藏高原的升温和青藏高原对全球升温的敏感性.冰芯样品中温度的最好指标是稳定氧同位素(简写δ^(18)O)和稳定氢同位素(简定δD).本文的讨论以稳定氧同位素为基础.以稳定氧同位素作为冰芯样品中反映温度的指标时,一个首先需要回答的问题是冰芯样品中的稳定氧同位素是否反映了温度的变化.为了回答这个问题。

关键词：冰芯青藏高原升温气温气候变化