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过去2000年大气甲烷含量与气候变化的冰芯记录 总被引：4，自引：4，他引：0
温室气体与气候变化的关系是当前全球变化研究中的一个核心内容。目前关于大气温室气体含量变化只有几十年的实测资料, 而冰芯包裹气体中的CH4 不仅能反映过去大气CH4 含量随时间的变化, 而且能很好地揭示陆地CH 向大气中的释放随时间及空间的分布。近年来, 极地冰芯研究表明南极和北极过去大气层中的甲烷含 量差异很大, 北极大气层中甲烷含量远大于南极大气层。科学家们推测, 中低纬度地区是全球大气层甲烷含量变 化的驱动源。而对这一可能驱动源的甲烷含量变化, 很长时间人们一无所知。达索普冰芯记录揭示了中低纬度大 气CH4 含量与极地冰芯记录相同的变化趋势, 并明确显示工业革命以来大气CH4 含量的增长。高分辨率达索普 冰芯记录的工业革命以来大气CH4 含量变化最显著的特征是20 世纪两次世界大战期间人类活动CH4 排放的减缓 使大气CH4 含量呈负增长。中低纬度大气CH4 含量的恢复使我们有机会与极地冰芯记录进行定量对比研究。 0 ～1850A. D. 中低纬度大气CH4 的平均含量为782nmol /mol, 与格陵兰和南极大气CH4 平均含量差分别达66 nmol /mol和109nmol /mol, 并且其最大自然波动幅度超过200nmol /mol, 这是极地冰芯记录从未有过的。达索普冰芯 记录表明工业革命前中低纬度为全球大气重要的CH4 源区, 但最近1000a 来, 北半球中高纬度的排放有了显著的 加强; 过去2000a 来的自然变化时期, 气候变化的纬向差异对北半球不同纬度带CH4 排放格局有重要影响。 相似文献
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对南北两极和中低纬度山地冰芯中开展的温室气体的相关研究进行了回顾.结果显示:在1000aBP到工业革命阶段,大气中CO2,CH4和N2O等温室气体的浓度及气体稳定同位素受各种自然来源影响显著,平均含量较低,浓度波动也较小;工业革命之后,随着人类工农业等活动对环境的影响的加剧,大气中3种温室气体的含量呈现出剧烈的上升趋势.2007年IPCC第四次评估报告显示,目前CO2、CH4和N2O气体浓度的全球大气平均含量分别达到379mL·m-3、1774μL·m-3和319μL·m-3.对影响工业革命前南极、格陵兰及青藏高原冰芯中温室气体的含量的因素总结发现,由于受不同的温度、杂质含量等条件的影响,温室气体含量区域差异较大.1800A.D.以前,格陵兰冰芯中CO2的含量较南极冰芯高出9mL·m-3,青藏高原达索普冰芯CH4平均含量较南极和格陵兰冰盖高出15%～20%,格陵兰冰芯中的N2O含量也明显高于南极冰芯.工业革命以后,冰芯中3种气体浓度表现出强烈的上升趋势,并均达到1000A.D.以来的最高值. 相似文献
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喜马拉雅山达索普冰芯近400a来NO_3~-浓度的变化 总被引：2，自引：0，他引：2
NOx作为化石燃料燃烧的重要产物,在大气和生物地球化学循环中扮演着重要的角色,是重要的酸雨物质,它的最终产物是NO3-.为研究亚洲地区大气中NOx的变化历史,从喜马拉雅山中部达索普冰芯中恢复了1600-1997年期间降水中NO3-的浓度变化.结果表明:工业革命以前,大气降水中NO3-浓度变化较为平缓,在1600-1870年期间年平均NO3-浓度保持在约50μL.m-3;工业革命后,NO3-浓度开始增加,特别是1930年以后,伴随着人类活动排放的NOx持续增加,NO3-平均浓度开始迅速增加,1970年以后NO3-平均浓度达到了115μL.m-3,是工业革命前降水中NO3-浓度的两倍多.表明人类活动排放的NOx已影响到喜马拉雅山高山地带. 相似文献
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宇宙成因核素技术在第四纪冰川测年研究中的评述及展望 总被引：2，自引：2，他引：0
宇宙成因核素测年技术经过近几十年的发展,在采样程序、样品预处理与实验室分析以及理论等方面都获得了进一步的完善,在第四纪冰川测年中有着材料易取、测年范围宽泛与理论基础成熟等优点,已成为目前第四纪冰川测年的主要手段之一.宇宙成因核素测年的随机误差与系统误差分别为8%与10%,但只要根据一定的采样原则,就可以使得到的最老的漂砾年龄≥冰碛年龄的90%(95%的可能性).各纬度带测年数据与冰芯记录的对比中发现,北半球高纬度和南北半球低纬度地区与冰芯记录的相关性较高,而中纬度地区有一定的相关性,但不强.数据分布的纬度对比中发现,两半球的低纬度地区之间,以及中纬度之间有较好的对应关系,并且最大峰值出现的时间也较一致,但高、中与低纬度之间却存在明显的差异. 相似文献
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我国中低纬度末次冰消期气候转暖 与高纬度气候变化的关系* 总被引：7，自引：0，他引：7
末次冰消期转暖的过程和机制一直是古气候研究的热点,然而对于末次冰消期全球气候在时间、空间上的变化以及热带低纬度地区在其中发挥的作用仍不明确。文章根据我国中低纬度地区的湖光岩玛珥湖、渭南黄土剖面和东海DGKS9603孔沉积物中的植硅体等环境指标的分析,研究了末次冰消期在这些地区的变化特点,并结合古里雅冰芯和南京葫芦洞石笋氧同位素记录与南极BYRD冰芯、北极格陵兰GRIP冰芯氧同位素记录进行了对比。结果表明,各地区转暖的时间并不同步,明显受印度洋季风或东南季风影响的古里雅、湖光岩地区是气候转暖较早的地区,格陵兰地区的快速转暖滞后于我国中低纬度转暖1.5~2.0ka以上。如何理解高纬度和热带低纬度地区气候转暖的差异性问题及其原因和机制有待于更多高分辨率气候记录研究和模型的检验。 相似文献
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用融化-再凝结方法对达索普冰芯气泡中的CH4进行了提取分析. 大约80 g的冰芯样品在真空容器中融化,通过特殊方式,使融水自容器底部向上结冰,并经气相色谱仪对释放出气体中的CH4含量进行测试. 空白测试结果表明,该方法仅产生15±4 nmol*mol-1的污染;对每个样品3次重复测试结果的标准偏差上限为±25 nmol*mol-1. 中国和法国的对比实验结果具有相当好的重现性. 相似文献
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依据青藏高原目前所取得冰芯的尘埃分析结果,初步分析了近1000年来青藏高原南北大气尘埃载荷的时空变化特征。研究表明,高原南部达索普冰芯记录的高尘埃含量时期为1270s~1380s和1870s~1990s,而北部马兰冰芯记录的高尘埃含量时期为1130s~1550s和1770s~1940s。近1000年来青藏高原南北冰芯中尘埃含量呈现不同程度的增加总趋势,这可能指示了环境的变干趋势。青藏高原冰芯记录还反映出,高原北部地区大气中的尘埃载荷明显高于南部地区;高原北部地区大气尘埃载荷春季最大,而南部地区非季风季节最大。另外,通过对高原南北冰芯中尘埃含量记录与δ18 O记录之间相关关系分析,揭示出大气尘埃载荷变化与气温变化之间关系在高原北部地区呈显著负相关,而在南部地区却呈显著正相关。这说明青藏高原南北气候环境变化的差异性。 相似文献
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雪冰中生物有机酸研究的历史与现状 总被引：2，自引：1，他引：2
生物有机酸的研究有助于认识C、H、O等生源元素的生物地球化学循环 ,有助于认识大气酸雨的形成及其防治 .雪冰是记录大气中生物有机酸过去信息的良好载体 ,对其中生物有机酸记录的研究是认识过去大气中相应化合物的含量及其变化 ,认识有机酸的生物地球化学循环 ,进而恢复过去区域生态、环境乃至气候变化的有效途径 ,也是雪冰化学研究的前沿课题之一 .雪冰中常见的有机酸有甲酸、乙酸、丙酸、丙酮酸、草酸和羟基乙酸等 ,其中甲酸和乙酸是最主要的两种有机酸类 .过去十多年来 ,雪冰中生物有机酸的研究多集中在格陵兰地区 ,其次是南极 ,最近两年开始向中低纬度的山地冰川转移 .格陵兰冰芯中甲酸、乙酸的平均含量均不足 10ng·g-1,草酸含量则更低 .其有机酸主要来自北半球的森林大火和植物生长过程中的释放 ;南极洲雪冰中的甲酸平均含量不足 2ng·g-1,乙酸含量在 0 .15ng·g-1以下 ,它们主要源于不饱和有机物的大气氧化 ;格陵兰冰芯中MSA平均在 5ng·g-1以下 ,而南极洲的MSA平均不低于 7ng·g-1.它们的来源都与海洋浮游生物释放的不饱和有机物有关 .气候的变化影响两极地区生物有机酸的来源 ,进而影响冰芯中有机酸的记录 .我国天山乌鲁木齐河源 1号冰川为中纬度的山地冰川 ,其冰芯中的甲酸、乙酸分别是格陵 相似文献
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INTERACTION BETWEEN THE ENSO AND ASIAN MONSOON RECORDED IN DASUOPU ICE CORE FROM HIMALAYAS 相似文献
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内蒙古半干旱草原气候生态相互作用问题——IMGRASS计划初步结果 总被引：23，自引：1，他引：22
IMGRASS计划 (内蒙古半干旱草原土壤植被大气相互作用 )旨在通过野外实验、过程分析和数值模式研究理解中纬度半干旱草原气候生态相互作用中的多种时空尺度和多种物理化学生物学过程的作用 ,以及人类活动的影响。文中介绍部分与全球变化和人类活动相关的初步研究结果 ,主要是 :(1)冬季风、大区域地表环境和本区地形的结合对浑善达克沙地在长时间过程形成的作用 ;(2 )夏季风、本区地形和植被对本区夏季降水的水汽通道和降水分布有重要作用 ;(3)实验区内不同类型地表与土壤表现出明显不同的地气交换通量特征与不同的边界层结构 ;(4 )草原温室气体 (N2 O ,CH4 ,CO2 )收支的定量测量与过程研究表明 ,温带草原N2 O源强较IPCC 2 0 0 1报告估计值偏低 ,而草原CO2 收支表现出很强的变动性 ;(5 )人类活动干预下的草原退化与恢复演替表现出该区域普遍的规律与对气候的依赖 ,提供可持续发展的人类对自然草原放牧强度的阈值。 相似文献
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达索普冰川海拔7100m处气泡封闭过程研究 总被引：7，自引：6，他引：1
通过对希夏邦马峰北坡达索普冰川气泡形成过程的研究表明,随着深度增加,粒雪中开放气孔体积逐渐减小,但粒雪层仍保持良好的气体渗透性,直到粒雪一冰转变层位开放气孔完全与大气隔离,形成彼此分离的孤立气泡．显然,冰内气泡包裹气体与同层位的冰存在年龄差,只有在气孔完全封闭后,气泡封闭的深度亦不相同,但气泡封闭处对应的密度都大致相当,为079～0．83Mg·m－3．达索普冰川粒雪层中开放气孔在40～47m深度范围内快速封闭,在45m处有50％的气泡形成计算得出气泡中气体与同层位冰的年龄差为59a,同层位气泡中的气体所代表的主体年代分配范围为11a． 相似文献
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Global data are presented for sources of atmospheric input for 20 trace metals, and the relative importance of natural and anthropogenic sources is assessed. Interference factors are calculated as (total anthropogenic emissions/total natural emissions) × 100. For lithophile metals such as Fe and Mn, interference factors are small. In contrast, the atmophile metals, such as As, Se and Hg, exhibit large interference factors. A significant degree of correlation exists between interference factors and enrichment factors, where enrichment factor is defined as the metal/Al ratio in atmospheric particulates divided by the metal/Al ratio in soils. For many of the trace metals, enrichment factors are of the same order of magnitude at high latitudes in both the Northern and Southern Hemispheres, and are larger at high latitude than at mid latitude.A simple mathematical model is used to calculate present-day enrichment factors in both hemispheres based on natural and anthropogenic influxes, effluxes, and transfer between hemispheres. The calculated enrichment factors are in good agreement with the observed enrichment factors for lithophile metals at both mid and high latitude, and for atmophile metals at mid latitude. However, calculated enrichment factors for atmophile metals are lower than observed enrichment factors at high latitude. To explain these results, we propose that for Hg, As and Se, and perhaps for other atmophile metals, there are significant fluxes from the sea surface to the atmosphere. If the estimated low-temperature fluxes of As, Se and Hg from the land and sea surfaces are included in the interference factor calculations for these metals, the factors are reduced to less than 100%. 相似文献
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P. A. Mayewski K. A. Maasch D. Dixon S. B. Sneed R. Oglesby E. Korotkikh M. Potocki B. Grigholm K. Kreutz A. V. Kurbatov N. Spaulding J. C. Stager K. C. Taylor E. J. Steig J. White N. A. N. Bertler I. Goodwin J. C. Simões R. Jaña S. Kraus J. Fastook 《第四纪科学杂志》2013,28(1):40-48
The location and intensity of the austral westerlies strongly influence southern hemisphere precipitation and heat transport with consequences for human society and ecosystems. With future warming, global climate models project increased aridity in southern mid‐latitudes related to continued poleward contraction of the austral westerlies. We utilize Antarctic ice cores to investigate past and to set the stage for the prediction of future behaviour of the westerlies. We show that Holocene West Antarctic ice core reconstructions of atmospheric circulation sensitively record naturally forced progressive as well as abrupt changes. We also show that recent poleward migration of the westerlies coincident with increased emission of greenhouse gases and the Antarctic ozone hole has led to unprecedented penetration, compared with >100,000 years ago, of air masses bringing warmth, extra‐Antarctic source dust and anthropogenic pollutants into West Antarctica. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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We propose that humans significantly altered atmospheric CH4 levels after 5000 years BP and that anthropogenic inputs just prior to the industrial revolution accounted for up to 25% of the CH4 level of 725 ppb (parts per billion). We base this hypothesis on three arguments: (1) the 100 ppb increase in atmospheric CH4 that occurred after 5000 years BP follows a pattern unprecedented in any prior orbitally driven change in the ice-core record; (2) non-anthropogenic explanations for this increase (expansion of boreal peat lands or tropical wetlands) are inconsistent with existing evidence; and (3) inefficient early rice farming is a quantitatively plausible means of producing anomalously large CH4 inputs to the atmosphere prior to the industrial revolution. If the areas flooded for farming harbored abundant CH4-producing weeds, disproportionately large amounts of CH4 would have been produced in feeding relatively small pre-industrial populations. 相似文献
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内蒙古半干旱草原土壤植被大气相互作用(IMGRASS)综合研究 总被引：38，自引：1，他引：37
为深化对中纬半干旱草原气候生态相互作用过程、机制及其对全球变化的响应与贡献的认识 ,一项名为“内蒙古半干旱草原土壤植被大气相互作用 (IMGRASS)”的基金重大项目于 1997—2 0 0 1年在内蒙古锡林郭勒草原执行。IMGRASS计划在 1998年草原生长季节、在所选定的以典型草原为主 ,包括草甸草原、稀疏沙地草原等在内的中尺度试验区开展了多点、多要素的综合观测。观测内容包括土壤、植被、大气的相关要素和发生于地气界面的潜热、感热通量 ,还包括N2 O ,CH4 ,CO2 等微量气体交换量、辐射与降水分布。除 1998年中尺度观测试验外 ,在 1999— 2 0 0 1年在代表性地点进行了微量气体收支、遥感和沙尘天气相关的专项观测 ,结合草原站已进行的长期监测资料 ,分析气候生态长期相互作用 ,特别是人类活动干预的影响。在分析观测结果的基础上 ,对该地区的气候生态相互作用进行了数值模拟研究。文章作为介绍IMGRASS计划的第一部分 ,对该项研究计划作一全面简要介绍 ,包括科学目标、计划实施实验区背景、中尺度综合观测 ,并对实验所得大气边界层结构、辐射通量、沙地土壤水份状况、地表反射率谱与遥感测量等提供了个例分析 ,并简单介绍IMGRASS数据库。有关与全球变化有关的几个方面的初步研究结果将在本期刊中另文进行 相似文献