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硝酸根(NO_3~–)是南极雪冰中主要的化学离子之一,过去对雪冰NO_3~–记录与气候环境信息的关联开展了广泛研究。然而,不同于雪冰中其他化学离子,NO_3~–沉积进入雪层中会发生一系列复杂的沉积后过程,给定量解读雪冰NO_3~–的气候环境信息带来了严峻挑战。NO_3~–的稳定同位素构成则为定量解译大气氮的来源、氧化剂的相对丰度等提供了有力工具,受样品量(尤其是冰芯)和含量所限,目前对南极雪冰中NO_3~–稳定同位素研究仍非常薄弱。本文综述了目前南极雪冰中NO_3~–稳定同位素的空间分布特征和主要影响因素、NO_3~–的沉积后过程和相关机制及南极雪冰中NO_3~–稳定同位素记录,并指出了目前研究存在的主要问题,探讨了未来南极雪冰中NO_3~–稳定同位素可能的研究重点和方向。 相似文献
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《极地研究》2021,33(3)
中国第35次南极考察队内陆考察期间在东南极中山站–Dome A断面沿线采集了4个雪坑,利用火山标志层确定了Dome A地区雪坑年层序列(1962—2018年)。雪坑离子浓度时空的分析表明,沿海地区Cl~–和Na~+浓度受海洋来源影响相对较高,Cl~–/Na~+比值从沿海到内陆逐渐增加,表明Cl~–除海盐源外存在其他来源或受到挥发性HCl沉积的影响。内陆地区雪坑SO_4~(2–)平均浓度较高,可能与该地区雪低积累率和中低纬度SO_4~(2–)远距离输入有关。海拔2000m以上雪坑中非海盐硫酸根(nssSO_4~(2–))占总SO_4~(2–)的比重大于90%,表明nssSO_4~(2–)的远距离输入是南极高海拔地区SO_4~(2–)离子的主要来源。积累率、下降风和沉积后作用等造成NO_3~-浓度变化复杂,显示出较大的空间异质性。离海岸距离800 km处雪坑的NO_3~-浓度较高,推测是受该地区地貌、太阳辐射冰壳和沉积后作用等因素所致。沿海地区和800km处雪坑海盐离子、NO_3~-和nssSO_4~(2–)浓度随时间变化呈现出不同的季节性特征,而离海岸距离520 km和内陆地区雪坑无明显季节变化趋势,认为是物质源区、下降风、沉积后过程和积累率等共同作用的结果。基于海冰形成的高盐度"霜花"和风吹雪,可能是沿海地区雪坑海盐离子浓度随时间增加的原因。 相似文献
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《极地研究》2021,33(2)
非海盐硫酸根(nssSO_4~(2-))和甲基磺酸(MSA)是极地气溶胶和雪冰介质中主要的含硫化合物。空间尺度上,南半球nssSO_4~(2-)和MSA具有明显的纬度效应特征;时间尺度上, nssSO_4~(2-)和MSA具有季节变化特征(夏高冬低),南极冰芯中MSA和nssSO_4~(2-)浓度均在冰期增大,北极冰芯记录出现MSA浓度在冰期减小、但是nssSO_4~(2-)浓度在冰期仍然增大的现象。利用极地nssSO_4~(2-)和MSA可以指示海洋初级生产力、大气温度、海冰范围变化以及人类活动影响等气候环境信息,并对利用nssSO_4~(2-)和MSA开展全球变化研究进行了展望。 相似文献
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青藏高原（无论南部、北部）雪冰电导率与雪冰体的酸碱度及雪冰内各类杂质成分的关系明显不同于极地冰盖（南极冰盖与格陵兰冰盖）,青藏高原雪冰电导率依赖于地壳来源的碱性矿物盐类杂质（如Ｃａ２＋,Ｍｇ２＋,ＳＯ２－４等）,因而与雪冰酸度（即Ｈ＋）呈反相关;极地冰盖雪冰电导率依赖于海洋来源的酸根离子（如Ｃｌ－,ＳＯ２－４等）,因而与雪冰酸度呈正相关。但在北极地区,雪冰电导率与各离子的关系存在复杂的地域分异,如在北极中心地区,极可能由于“北极霾”的干扰,打破了格陵兰冰盖内电导率与酸根离子间明确的函数关系。总之,雪冰电导率是寒区大气环境的替代性“指示器” 相似文献
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北极地区冰/雪-大气相互作用的过程,尤其是冰雪表面反照率的变化,是制约我们认识北极地区气候系统快速变化的关键科学问题。目前已有的研究表明,随着观测技术和方法的进步,北极冰雪表面能量平衡研究取得了较大的进展,但由于缺乏高质量、时空连续的观测试验数据,大部分参数化方案、遥感及模式产品等在北极不同区域的适用性仍待评估。因此,北极地区观测站点的加密、综合观测试验的开展和多源卫星遥感体系的进一步完善,能为遥感卫星产品及复杂参数化方案在北极的评估验证提供数据支撑,也可以揭示更多潜在的冰雪表面能量平衡相关的过程和机理,加深对极地海-冰/雪-气相互作用的理解,更好地服务于极地冰冻圈与气候变化研究。 相似文献
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极涡是北极中上层对流层和平流层大气的持续性大尺度气旋性环流,它的活动和变化控制着泛极地半永久性活动中心和副极地短时间尺度的气旋活动。极涡强度变化直接关系到北极大气、海洋、海冰和生态环境,影响低层大气环流,影响副极地甚至中纬度天气。中国第2次北极科学考察期间正是北极平流层中上层暖性反气旋性环流向冷性气旋性环流转变和极涡建立时期。一些学者已通过平流层和对流层耦合机制的研究探索极涡变化对低层环流的作用。平流层爆发性增暖对极涡变化影响早已引起人们关注。本文概述我们对极涡的认识,总结近期有关极涡变化对低层环流的作用以及它对气候影响的机制研究的进展,并讨论对一些问题的看法。 相似文献
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基于氢氧同位素和水化学的祁连山老虎沟冰川区径流过程分析 总被引：2，自引：0，他引：2
基于2012-2013年两个消融期在祁连山老虎沟冰川区连续2 a采集的冰川融水径流、雪冰以及降水样品,分析探讨了冰川区水体介质中氢氧同位素和水化学要素(主要化学离子、pH值、TDS和电导率等)在消融期的变化过程及特征。结果表明:祁连山老虎沟雪冰融水中的氢氧同位素值(δD和δ18O)表现出明显的消融期随月份波动,先升高再降低的趋势,在7月份表现出高值,反映了冰川消融强弱程度的变化过程。冰川径流中同位素含量与冰雪融水接近,且处于当地降水线上,其主要来自冰雪融水和降雨补给。老虎沟冰川融水径流水化学主要表现为Ca-Na-HCO3-SO4和Ca-Mg-HCO3-SO4型,其组成特征也表现出随消融过程而变化。对氢氧同位素和化学要素组成在消融期(6~9月)随时间的变化过程进行了分析,表明结合冰川区氢氧同位素和化学要素(包括化学离子、TDS、pH值和电导率等)的组成可以区分雪坑和新雪、河水的组分变化,可以反映冰川融水径流在消融期的变化过程。 相似文献
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分析了威德尔海周边雪冰和大气中ＭＳＡ和ｎｓｓＳＯ２－４浓度资料。结果表明,威德尔海是造成这一地区大气中高含量生物硫化物的“源”,其周边岛屿及冰架表层雪冰记载和反映了大气中生物硫化物的空间分布和季节变化特点。源区产出硫化物的强度存在显著差异：靠近南极半岛一侧高于靠近Ｆｉｌｃｈｎｅｒ－Ｒｏｎｎｅ冰架一侧。尽管诸多因素对输运和沉降过程发生影响,表层积雪ＭＳＡ和ｎｓＳＯ２－４浓度仍呈现出很有规律性的空间分布：随沉降地点离海距离和海拔高度的增加,浓度值递减;但在一定海拔之下,“高程效应”不显著。冰芯中ＭＳＡ浓度垂向分布显示出季节分配“滞后”现象,在表层表现为受天气条件制约的输运过程造成的相位差,在深层则归因于有待验证的“迁移”机制作用的结果。大气和雪冰样品对比研究结果表明,在类似威德尔海这样的高纬地区,大气中的ＳＯ２－４和ＭＳＡ“信号”在雪冰样品中会遭到不同程度的减弱。但就空间变化趋势和季节分布而言,表层雪冰仍是大气中组分（在本文是ＳＯ２－４和ＭＳＡ）的良好载体。十分接近的大气和雪冰ＭＳＡ对ｎｓｓＳＯ２－４（或ＳＯ２－４）比率证实,这两种大气组分在由大气洗净和沉降到冰雪过程中只发生微弱的分离作用。这也就是大气和雪冰中 相似文献
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加速器质谱仪 (AMS)的发展使高精度测量宇宙成因核素1 0 Be并应用于研究天文、地理和古气候成为可能。雪冰中的1 0 Be浓度可以指示古降水量的变化 ,其在大气中的产率变化则可以反映三个主要控制因素 :原始宇宙射线强度、地磁场强度和太阳活动的变化。此外 ,配合其它宇宙成因核素 ,1 0 Be还能用于定年 ,并利用特殊“峰”帮助一些古老冰芯建立年代表 ,提供可作为全球对比标志的特殊信息。青藏高原因其特有的高海拔地势而拥有丰富的中低纬山地冰川资源 ,其冰雪中的1 0 Be资料可能提供比极地高纬资料更清晰的1 0 Be与大气环流、地磁场屏蔽作用关系的信息 ,将是对1 0 Be现有认识的极好补充。 相似文献
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分析了威德尔海周边雪冰和大气 中ＭＳＡ和ｎｓｓＳＯ＾２－４浓度资料。结果表明,威德尔海是造成这一地区大气中高含量生物硫化物的“源”,其周边岛屿及冰架表层雪冰记载和了大气中生物硫化物的空间分布和季节变化特点。 相似文献
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对南极大气温室气体CO_2(含δ~(13)C-CO_2和δ~(18)O-CO_2)、CH_4和N_2O长期测值进行比较分析。结果表明,南极是全球大气温室气体浓度(CO_2稳定同位素丰度值)随纬度分布变化中的最低(高)区域。南极大气温室气体浓度值变化趋势、年增长率与全球整体上一致,但在具体数值上存在差异。南极CO_2平均年增长率(1958—2014年)为(1.43±0.59)mg·L~(–1)·a~(–1),低于同期赤道(1.51±0.72)mg·L~(–1)·a~(–1),但1980—2014年和2000—2014年年增长率均高于南半球中纬度地区。δ~(13)C-CO_2和δ~(18)O-CO_2丰度趋势揭示了化石燃料排放和全球尺度过程对CO_2的影响,但南极是受影响最小的区域。1983—2014年南极CH_4平均增长率为(6.2±4.9)μg·L~(–1)·a~(–1),低于北半球中纬度(6.5±5.6)μg·L~(–1)·a~(–1)而高于赤道(5.6±5.3)μg·L~(–1)·a~(–1)和南半球中纬度(6.1±4.9)μg·L~(–1)·a~(–1),这与CH_4人为排放增强主要在北半球中纬度地区而显著被OH氧化在赤道和中纬度地区的事实是吻合的。南极N_2O平均年增长率为(0.87±0.15)μg·L~(–1)·a~(–1)(2005—2013年),与南半球中纬度地区接近但低于北半球而高于赤道地区。 相似文献
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大多数火山喷发以强酸 (主要是硫酸 )的形式在极地冰芯中留下痕迹 ,通过冰芯连续电导率 (ECM)或各个雪冰样品SO42 - 浓度测定能够恢复历史上的火山作用。极地冰芯中已知年代的火山喷发还可用于冰芯定年。极地冰芯记录的火山信号大小依赖于火山喷发的规模和类型 ,火山喷发的地理位置和酸性气体组成 ,大气气溶胶传输 ,以及沉降地点的年积累率和沉积后生过程等。单个火山喷发通常会导致数月至数年的半球乃至全球范围的气候相对变冷 (这种现象在极区变得更明显 ) ,但过去大规模的爆炸性火山喷发对气候的影响及其与气候变化之间的联系仍有待于进一步研究 相似文献
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近年来,气候变化对极地环境产生深远的影响,进一步影响到持久性有机污染物(persistent organic pollutants,POPs)在极地同环境介质之间的分布和迁移。对极地海洋生态系统而言,气候变化导致的海冰消融和开放性海域面积增加,使得表层海水和海冰中的POPs物质再次释放进入大气;同时气候变化导致的极地海洋初级生产力降低会对海洋生物泵产生影响,而使得极地海洋中的POPs物质难以进入深海,增加极地生态系统对POPs的暴露。对极地陆地生态系统而言,POPs的地球化学循环受到温度增加,及其导致的土壤有机质含量增加共同作用的影响。 相似文献
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章申 《地理学报(英文版)》1979,(1)
珠穆朗玛峰(以下称“珠峰”)高海拔地区冰雪中微量元素的研究是1966—1968年珠峰地区表生地球化学和化学地理研究工作的继续。本文旨在通过对地表高海拔地区降水和冰雪覆盖中微量元素的地球化学研究,来阐明远离工业污染地区大气降水中微量元素的含量和分布特征。通过与南北极冰原地区的冰雪和大气气溶胶化学成分的对比分析,来探讨珠峰高海拔地区的大气质量,并追溯这些微量元素的来源。 相似文献
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珠穆朗玛峰(以下称“珠峰”)高海拔地区冰雪中微量元素的研究是1966—1968年珠峰地区表生地球化学和化学地理研究工作的继续。本文旨在通过对地表高海拔地区降水和冰雪覆盖中微量元素的地球化学研究,来阐明远离工业污染地区大气降水中微量元素的含量和分布特征。通过与南北极冰原地区的冰雪和大气气溶胶化学成分的对比分析,来探讨珠峰高海拔地区的大气质量,并追溯这些微量元素的来源。 相似文献
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红酵母是海洋酵母中的常见种类,在水产养殖中常作为微生态制剂。本实验以第22次南极考察从海冰中分离的红酵母AN5为研究对象,对酵母菌的发酵生长条件进行了优化,结果表明,红酵母培养的最佳碳源和氮源分别为2%的糖蜜和0.5%的酵母粉,最适装液量为50 m L/250 mL,摇瓶转速为140 r·min~(–1),培养基初始pH=3.0,20℃下可获得最佳培养,此时酵母发酵密度可达5.81×10~7 cells·mL~(–1)。发酵后测得酵母中水分含量为69.15%,干酵母蛋白质含量为42.00%,多糖含量为32.08%,脂肪含量为0.39%。在幼参养殖过程中以0.3 g(湿重)·m~(–3)水体的用量投喂极地红酵母,养殖2个月后,与对照相比,幼参体内水分和脂肪含量基本没有变化,而蛋白质和多糖含量明显升高。因此,极地红酵母可大量发酵生产,作为微生态制剂应用于海参的养殖中。 相似文献