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1.
对采自浙江西天目山地区的3株柳杉树盘,交叉定年后,测定了3株树轮δ13C的年序列,分析了3株树轮δ13C序列中所含的共同环境变化信息.用二项式拟合法去除气候因素引起的3个δ13C序列的高频变化,得到3个低频变化序列.分析了the Low Dome冰芯记录的大气CO2浓度与树轮δ13C序列低频变化趋势的关系,建立了相应的转移函数,重建了天目山地区1685年以来大气CO2浓度变化.结果表明:用3株树轮δ13C序列重建的结果有较好的一致性,并与南极冰芯的记录及前人研究结果有很好的吻合.这一结果表明用同一地区不同树木个体的树轮δ13C序列的低频变化序列可以重建出基本一致的大气CO2浓度变化历史. 相似文献
2.
两个树轮样品的^13C同位素研究及其古气候意义 总被引：4，自引：1，他引：4
两个代表不同生长时期、不同生长气候区的树轮样品研究结果表明．树轮^13C同位素组成记录了树轮生长时大气CO2的同位素组成和气候因子特点。现代样品^13C同位素组成反映了近代大气CO2浓度和组成变化特点。古代样品良好的同位素再现性，肯定了树轮^13C同位素作为历史时期气候记录仪的可行性。 相似文献
3.
一、前言 ~(14)C在大气上层以某一恒定速度不断产生,同时又按自身的放射性蜕变速度(T_(1/2)=5730年)蜕变。~(14)C的产生和蜕变,几十万年以来处于自然平衡,自然交换碳的~(14)C具有平衡浓度。~(14)C年代就是根据标本目前的~(14)C比度同其原始的平衡比度比较而定的。然而,标本原始~(14)C平衡比度无法直接测定,但它对应于1850年以前树木含的~(14)C浓度。因此,~(14)C年代测定工作需要定一个统一的“现代碳标准”。 相似文献
4.
洞穴石笋碳酸钙(盐)δ13C的同位素记录表明,其与δ18O同位素记录一样,均能反映气候环境的冷暖旋回变化,也具有急速的突变事件记录.本文利用近期或古老的洞穴石笋碳酸钙(盐)δ13C的同位素组成,对桂林地区44 ka以来的大气CO2浓度进行了尝试性的估算,估算结果表明,它可与近期所测量的以及冰岩芯气泡组分分析和北方黄土碳酸盐δ13C估算的大气CO2浓度值基本接近,可以进行相互对比,说明利用洞穴石笋碳酸盐δ¨C同位素组成对大气CO2浓度进行估算的方法是可行的.研究表明,洞穴石笋碳酸盐δ13C同位素的记录,对地质时期的冷事件具有独特的敏感性,特别是对新仙女木冷事件和北大西洋Heinrich的H1至H5冷事件反映较为明显,在干冷期δ13C同位素快速升高,总体上与大气CO2浓度的变化呈反比,大气CO2浓度的变化与全球性的气候波动大体一致,但存在明显的区域性变化特征. 相似文献
5.
南海北部造礁珊瑚碳同位素的时空变化及其影响因素 总被引：2，自引：1，他引：1
海南岛东岸和南岸两个礁区采集了3个活体滨珊瑚,沿珊瑚生长轴线切样进行月分辨率的氧碳同位素分析,目的是研究珊瑚碳同位素组成在季节、年际和年代际3个时间尺度上的变化与季风气候的联系.结果表明,珊瑚的δ18O值的季节性变化和年际变化在全年都基本上受表层海温的控制,基于这一相关变化可以建立同位素序列的时间标尺.在同位素的时间序列上,珊瑚δ13C值季节性变化与日照基本同步.由于日照变化主要受大气顶部太阳理论日照和云量变化的控制,而理论日照在某一地点随时间的变化是规律的,所以,云量变化是珊瑚碳同位素组成季节变化的主要因素.过去30年珊瑚δ13C值最明显的年代际变化特征是1986～1987年δ13C值的突然减小事件,这一事件与日照的变化在时间和统计特征上都有一致性,但与云量变化关系不大,可能与其他因素引起的日照变化有关.现代滨珊瑚碳同位素组成普遍存在着变小的趋势,这种年代际变化与大气CO2同位素变化一致,两者在机理上成因关系也说明,近代珊瑚碳同位素组成变小的趋势与大气CO2的变化有关.不同海区的珊瑚同位素记录对比显示,海水及其中的有机物的碳同位素组成决定着珊瑚δ13C值季节变化性在空间上的分异特征,它们在很大程度上受淡水注入量的影响;同时,日照起主要作用的光合作用也对珊瑚δ13C值的变化在空间上的分异有一定的贡献. 相似文献
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《地球化学》2013,(4)
中国科学院广州地球化学研究所(GIGCAS)大气CO2观测点的数据显示:2010年10月至2011年11月,该站点大气CO2浓度变化范围为460～550 mL/m3,月平均浓度介于470～530 mL/m3之间,呈现夏、秋季浓度低,春、冬季浓度较高的特点。大气CO2的δ13C值变化介于–9.00‰～–13.10‰之间,月平均值介于–9.60‰～–11.80‰之间,与大气CO2浓度之间关系不显著,反映了人类活动对城市大气CO2的影响。GIGCAS站点大气CO2的Δ14C值波动剧烈,介于29.1‰～–85.2‰之间,月平均值波动范围为4.9‰～–41.7‰,年平均大气CO2的Δ14C值为–16.4‰。较高的Δ14C值出现在夏、秋两季(7～9月),均值约为–5.2‰,较低的Δ14C值出现在冬、春两季(12月至次年4月)、均值约为–27.1‰,据此计算得出的化石源CO2浓度变化范围为1～58 mL/m3,年平均值约24 mL/m3,较低的大气化石源CO2浓度出现在夏、秋两季(7～9月),均值为17 mL/m3,较高大气化石源CO2量出现在冬、春两季(12月至次年4月),均值约为29 mL/m3。气象条件和人类活动对城市大气化石源CO2浓度影响巨大,调整人类活动是减少大气化石源CO2污染的途径之一。 相似文献
7.
温度、降水(湿度)和大气CO2含量被认为是影响C3植物生长的主要因素.大量的现代植物和土壤有机质碳稳定同位素(δ13C)研究表明,温度升高可使C3植物的碳同位素变重(正),降水增多(湿度增大)和大气CO2含量升高可使C3植物的碳同位素偏轻(负);同时,C4植物可明显地影响土壤的有机碳同位素组成.基于这些认识,以前对黄土高原的黄土-古土壤序列有机质碳同位素和植被组成变化进行过不少研究.但是,相关的研究在我国东北地区的黄土中还未开展.本文对我国东北地区厚度36m的喀喇沁旗牛样子沟黄土-古土壤剖面进行了间隔10cm的采样和总有机碳含量(TOC)、有机质稳定碳同位素的测试分析.结果表明,在间冰期发育的古土壤有机质含量高、δ13C值偏正;反之,在冰期堆积的黄土有机质含量低、δ13C值偏负.通过分析表明,研究区的植被类型是以C3植物占主导地位,C4植物对土壤有机质δ13C变化的贡献有限,并且气候变化具有冰期-间冰期季风气候变化的特点,据此推断温度是决定东北地区植被碳同位素组成变化的主要因素,超过了降水(湿度)和大气CO2含量对植被(植物碳同位素组成)变化的反向影响.这一发现揭示了温度对我国东北地区长时间尺度植被变化的控制作用.这些认识对于在未来全球变暖背景下,东北地区的林木和小麦、大豆、水稻等C3作物的种植有借鉴意义. 相似文献
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大气CO2浓度与温度变化的时序关系是第四纪古气候研究的基本问题之一,对于理解目前人类所面临的气候变化问题具有参考价值。两极地区的冰芯既保存了气候变化的信号,也是大气CO2浓度的良好记录载体,为研究大气CO2浓度与温度变化的时序关系提供了重要线索。利用冰芯来重建过去的气候和大气CO2浓度的变化历史最早始于格陵兰地区,但是重建结果的时间跨度较短,目前最长的记录还未能跨越末次间冰期;而且,格陵兰冰芯内沉积了大量的碳酸盐粉尘,它们会与冰芯气泡内的酸发生化学反应生成额外的CO2,从而导致格陵兰冰芯重建的气泡CO2浓度偏差较大,不能真实地反映当时的大气CO2水平。南极冰芯是目前关于大气CO2浓度与温度变化时序关系研究的主要载体,利用大量的冰芯记录建立的冰层年代标尺已经较为精确,但是由于冰芯气泡的锁定深度较难得到精确的估算,使得重建的大气CO2浓度的年代标尺还存在较大的不确定性,这是二者之间的时序关系问题难以解决的最主要因素。此外,随着大量高质量古气候记录的不断积累,更大空间范围(不再局限于南极地区)内的温度变化与大气CO2浓度的时序关系研究在近年来得以开展,但其分析结果受数据处理方法的影响较大,还需要进行更多的对比探索。 相似文献
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岩溶地区山地森林土壤CO2 的同位素组成研究 总被引：3，自引：0，他引：3
岩溶地区山地森林土壤中CO2 的δ13 C值较大气CO2 的δ13 C值低,自地表向下,随着土壤深度的增加,δ13 C值减小, CO2 含量增高,变化的拐点在土壤的表层;在拐点深度之上, CO2 含量略有升高,δ13 C值急剧降低;在拐点深度之下, CO2 含量呈线形上升,δ13 C值趋于定值;土壤CO2 的δ13 C端元值为- 21. 485‰。自地表以下,随着土壤深度的增大,δ18O值以近线形的关系减小。 相似文献
10.
目前约25％化石燃料来源的CO2被海洋吸收,缓解了人类活动对气候变化的影响.海洋通过多个概念的碳泵将大气中的CO2输送到深海.深海高压和低温的特点有利于CO2溶解,目前已经储存了相当于大气含量50倍的无机碳,另外,深海沉积物中还储存有大量甲烷水合物.认识深海中的碳循环过程,对于保护海洋固碳能力、开发固碳潜力有重要意义.... 相似文献
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宇宙成因核素在地球科学中的应用 总被引：11，自引：0，他引：11
随着加速器质谱的出现 ,宇宙成因核素展示了其在地球科学中的生命力。文中介绍了宇宙成因核素的生成、示踪原理及近些年来在地球科学中的应用 ,特别着重地介绍了原地生成宇宙成因核素定年这一新的技术。宇宙成因核素是宇宙射线粒子 (包括原生和次生粒子 )与大气及岩石发生核反应所生成的新的核素 ,其在大气及岩石中的生成量可用已知物理过程定量地描述。大气生成宇宙成因核素在考古、古环境及地球各圈层的相互作用方面得到了广泛的应用 ,原地生成宇宙成因核素则在地貌学研究中扮演着重要的角色 ,成为一门新的实验技术。这门技术可以定量地描述地表的暴露历史和侵蚀速率 ,在解决许多地质问题上成为惟一的手段 相似文献
12.
本文介绍了国外利用AMS14C法研究极冰、海水中溶解的碳、大气中含碳,深海沉积含碳物等的最新进展和成果。这些成果表明,由于AMS14C法测定需要的样品量仅是常规测定用量的千分之一,因而为在地学领域中的应用开辟了广阔的前景。我国的AMS14C方法研究已经起步,新方法的建成和使用必将推动有关学科的进一步发展。 相似文献
13.
A sudden and sharp rise in the 14C content of the atmosphere, which occurred between ca. 850 and 760 calendar yr BC (ca. 2750–2450 BP on the radiocarbon time-scale), was contemporaneous with an abrupt climate change. In northwest Europe (as indicated by palaeoecological and geological evidence) climate changed from relatively warm and continental to oceanic. As a consequence, the ground-water table rose considerably in certain low-lying areas in The Netherlands. Archaeological and palaeoecological evidence for the abandonment of such areas in the northern Netherlands is interpreted as the effect of a rise of the water table and the extension of fens and bogs. Contraction of population and finally migration from these low-lying areas, which had become marginal for occupation, and the earliest colonisation by farming communities of the newly emerged salt marshes in the northern Netherlands around 2550 BP, is interpreted as the consequence of loss of cultivated land. Thermic contraction of ocean water and/or decreased velocity and pressure on the coast by the Gulf Stream may have caused a fall in relative sea-level rise and the emergence of these salt marshes. Evidence for a synchronous climatic change elsewhere in Europe and on other continents around 2650 BP is presented. Temporary aridity in tropical regions and a reduced transport of warmth to the temperate climate regions by atmospheric and/or oceanic circulation systems could explain the observed changes. As yet there is no clear explanation for this climate change and the contemporaneous increase of 14C in the atmosphere. The strategy of 14C wiggle-match dating can play an important role in the precise dating of organic deposits, and can be used to establish possible relationships between changing 14C production in the atmosphere, climate change, and the impact of such changes on hydrology, vegetation, and human communities. 相似文献
14.
Hackberry endocarp (Celtissp.) contains significant amounts (up to 70 wt%) of biogenic carbonate that is nearly pure aragonite (CaCO3). Because of their high mineral content, hackberry endocarps are found abundantly in Tertiary and Quaternary sediments and are very common in many North American archaeological sites. We analyzed the14C content of different components of modern hackberries including the biogenic carbonate in hackberry endocarps collected at known times over the past century. The14C content of the endocarp carbonate accurately records the14C content of the atmosphere.14C dates of fossil endocarp carbonates compared favorably with dates obtained by other means at archaeological and geological sites ranging in age from the late Pleistocene through the early Holocene. We therefore suggest that hackberry endocarp is a suitable substrate for14C dating provided that its morphological and mineralogical integrity is preserved. 相似文献
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《Applied Geochemistry》1998,13(1):17-21
Although plants obtain essentially all of their C from the atmosphere, they can also become contaminated with 14C in settings where the soil is contaminated with 14C. Attempts to characterize this transfer of 14C from soils to plants using the traditional concentration ratio have proven problematic because the soil-atmosphere-leaf pathway likely dominates in most hypothetical contamination scenarios. This study investigated plant concentrationsof14C in a wetland and that has been contaminated by groundwater 14C and 3H over the past 30 a. The accumulation of 3H in the plants is by the soil-root-leaf pathway, and variations in the 14C3H ratio inthe plants would suggest that another pathway is dominant for 14C accumulation. The vertical distribution of 3H in cedar (Thuja occidentalis) foliage was quite constant, 46.7 ± 4.8 Bq g−1 dry weight, while the 14C decreased with height, from 6.9 Bq g−1 at 2.2 m to 1.5 Bq g−1 at 11.2 m. Along a transect through the wetland, the 14C3H ratio in the pore water was uniform whereas both moss and white spruce (Picea glauca) vegetation showed marked variation. We conclude that the soil-atmosphere-leaf pathway was a major contributor to plant 14C, and speculate that this will be typical of releases from underground nuclear waste disposal. 相似文献
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环渤海泥质海岸带近30年来获得的600余个放射性碳测年数据,确定了该地区晚更新世晚期以来的基本年代地层序列。但是,对14C数据的系统校正,迄未得到应有的重视,致使在应用14C数据解释地层和地质现象的年代时,存在着一定程度的混乱。文章对作者自己所采集和由国内外有关实验室测定的126个14C数据进行了系统校正,主要步骤包括分馏效应、地区性海洋贮存库效应及大气14C含量变化校正等。建议以-2.68‰PDB作为环渤海晚更新世晚期以来半咸水和开放浅海区(潮间带与潮下带上部)贝壳的地区性δ13C平均值。另外,讨论了在地区性海洋贮存库效应值获得之前的1990年代,以MARINE93与INTCAL93程序的平均校正年龄近似地视作该地区贝壳的校正值,以抵消这一类地区小型水体与大气迅速进行14CO2交换而对年龄值的影响。CALIB4.4校正结果表明,前述近似校正是可行的,其结果仍可沿用。文章经统一校正的年龄,最大限度地接近其太阳历纪年的"真实"年龄,从而有助于更加准确地重建该地区的晚更新世晚期以来的地质年代史,并可与考古纪年及其他测年方法获得的绝对年龄直接对比。 相似文献
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Nancy L. Chabot Andrew J. Campbell David S. Draper Munir Humayun Elizabeth Cottrell 《Geochimica et cosmochimica acta》2008,72(16):4146-4158
Earth’s core may contain C, and it has been suggested that C in the core could stabilize the formation of a solid inner core composed of Fe3C. We experimentally examined the Fe-C system at a pressure of 5 GPa and determined the Fe-C phase diagram at this pressure. In addition, we measured solid metal/liquid metal partition coefficients for 17 trace elements and examined the partitioning behavior between Fe3C and liquid metal for 14 trace elements. Solid metal/liquid metal partition coefficients are similar to those found in one atmosphere studies, indicating that the effect of pressure to 5 GPa is negligible. All measured Fe3C/liquid metal partition coefficients investigated are less than one, such that all trace elements prefer the C-rich liquid to Fe3C. Fe3C/liquid metal partition coefficients tend to decrease with decreasing atomic radii within a given period. Of particular interest, our 5 GPa Fe-C phase diagram does not show any evidence that the Fe-Fe3C eutectic composition shifts to lower C contents with increasing pressure, which is central to the previous reasoning that the inner core may be composed of Fe3C. 相似文献
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极地冰盖气泡研究表明,工业革命前大气圈天然ＣＯ2浓度约为２８０×１０－６,天然ＣＯ2浓度变化反映了冰期－间冰期循环这一长期气候变化固有特征。工业革命后,大量人为ＣＯ2进人大气圈,人为ＣＯ2收支明显不平衡,一个大于２．６ＧＴＣ／ａ的未知陆地生态汇很可能存在于北半球中纬度地带。土壤、岩溶作用、河流作用、地球化学作用、干旱－半干旱环境等系统以及海洋内部ＣＯ2循环的同位素示踪研究,可为人为ＣＯ2未知汇即“ＭｉｓｓｉｎｇＳｉｎｋ”的探求提供线索。 相似文献
20.
《Applied Geochemistry》1998,13(1):3-16
The storage of low level radioactive waste in trenches overlying an unconfined groundwater flow system in sands has generated a contaminant plume (with chemical characteristics of dilute sanitary landfill leachate) containing 14C both as dissolved inorganic and organic C. In the groundwater, dissolved organic compounds account, on average, for 22% of the total C and 10% of the 14C. Approximately 300 m from the waste management site, the groundwater discharges to the surface in a wetland containing up to 3 m of peat and an extensive tree cover. Drainage from the wetland passes through a gauged stream. Radiocarbon input to the groundwater discharge area in 1991 was determined to be between 3.3 and 4.2 GBq, based on data from a line of sampling wells along the groundwater input boundary of the wetland, with control provided by water and tritium balance data. During the 1991 study year, only 1.5–2% of both the inorganic and organic 14C inputs left the wetland in surface water drainage. Vegetation growth in the wetland during the study year contained 8–10% of the released radiocarbon. If the rate of 14C accumulation in the peat has been constant, 7–9% of the annual radiocarbon input has been retained in the organic soil. Much of this soil accumulation can be attributed to litter from standing vegetation, making distribution coefficients an inappropriate model for 14C partitioning between groundwater and soil. The plant/soil 14C concentration ratio was 24 to 33, but application of a concentration ratio to describe the transfer of radiocarbon to plants is also believed to be inappropriate. This study indicates that over 80% of the groundwater radiocarbon is rapidly lost to the atmosphere when the groundwater comes to surface, and we infer that most of the 14C accumulation in vegetation occurs by CO2 transfer from the air to the plant. 相似文献