稳定同位素冰核的变化

氢和氧的原子(O) (H)出现在冰川冰出现在不同的同位素。同位素是不同形式的变化而导致的一个元素的相对原子质量,或结合每个原子核的质子和中子数。每个元素的原子的质子数是恒定的。质量变化因此导致原子的中子数的变化。氧原子有八个质子,但可能有八、九、十中子,给三个不同的同位素原子

图3.1地表水氧同位素比值的变化在冰川最大值(低海平面)和间冰期(最高海平面)。(改编自劳和沃克,1997)

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大量的16(160),17(170)和18 (180)。氢原子有一个质子,但可能没有或一个中子,给两个同位素(XH和2 h),后者也称为氘(D;0.016%)。九水分子可能因此包含任何可能的组合的这五个同位素。然而,三种组合是常见的:1 h2160,我们和1 hdlso。氧同位素在自然界的相对量是99.76%交响乐团,170年和160年0.2%的0.04%。

降水的同位素组成落在冰川或冰盖取决于蒸发和凝结的历史水文循环。在蒸发过程,水分子组成的轻同位素比那些更容易变成蒸汽重同位素组成。这个职业税被称为分馏。产生的蒸汽相对丰富:H和160。随着冷凝所得,更多剩余的重同位素将被删除,蒸汽越来越枯竭在18 o和d .冷却大气中的水蒸气的增加和/或运输内陆冰盖将导致降水与越来越轻的同位素组成。因此,降水的同位素组成反映了温度降水发生时(图3.1)。测量表明,有一个高的温度和氧同位素成分之间的相关性(图3.2),每毫升0.33校准的“C”1 (Cuffey等,1995)。尽管温度确定氧同位素并不是唯一的因素

温度(C)

图3.2同位素组成的雪和当地年平均表面温度。(从Jouzel修改等,1997)

温度(C)

图3.2同位素组成的雪和当地年平均表面温度。(从Jouzel修改等,1997)

组成、同位素组成的冰川冰已被用于温度重建。Jouzel et al。(1997)回顾了实证颞斜坡(同位素曲线梯度)模型从极地。他们发现颞山坡低于现代斜坡,区别很可能由于水分的蒸发起源的变化,降水的季节性变化,变化的强度逆温层,或这些因素的结合。尽管校准一个同位素palaeothermometer问题,利用同位素温度代理似乎是合理的。

氧同位素组成在冰核,由质谱测量,给出了从标准偏差(< 5180)意味着海水(SMOW)。大气水变得枯竭(平均约10%)在较重的交响乐团同位素海洋表面的蒸发。然而,约15%的季节性变化o同位素组成。季节性变化因此可以被精确的氧同位素量测试。由于扩散影响,振幅的< 5交响乐团信号随深度降低,但仍然可以检测到显著变化回到160000年英国石油公司。

氢的同位素氧同位素法以同样的方式。氢氘比在大气中水(雪)是由饱和蒸汽压和分子diffusity在空气中。东方冰心的氘概要文件显示了类似的变化在格陵兰氧同位素记录(Jouzel等,1990)。

Downcore稳定同位素的变化内容用于重建模式和气候变化的振幅。raybet雷竞技最新图3.3显示了氧同位素记录的控制核心在格陵兰岛和氘的概要文件Vostok核心在南极洲。自同位素分馏是依赖于温度,波动主要受全球温度变化的影响。曲线类似于那些从深海中获得核心。这两个艾姆间冰期和全新世很容易检测到的记录。

峰会格陵兰岛(控制)

Vostock南极洲

3 140

峰会格陵兰岛(控制)

Vostock南极洲

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-450年

图3.3稳定的氧同位素变化在过去160000年的时间里在冰芯记录,和氘比率Vostok核心从南极洲。(改编自劳和沃克,1997)

-450年

图3.3稳定的氧同位素变化在过去160000年的时间里在冰芯记录,和氘比率Vostok核心从南极洲。(改编自劳和沃克,1997)

在控制和GISP2数据记录有许多,高频振荡< 5180推迟日期艾姆间冰期间冰期。80000和20000年之间的英国石油公司,一些20间冰段事件记录。这些解释反映突然的温度变化的5 - 8°C。这些所谓的

Dansgaard-Oeschger事件持续了大约500 - 2000年,因此不能解释为轨道强迫机制。相反,他们解释反映反馈机制涉及冰盖和冰川波动,海洋系统和大气环流的变化波动。

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Cal.英国石油公司

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图3.4晚冰期和全新世氧同位素的变化控制(上半部分)0 ohnsen等啊,1997)和GISP2(下图)冰核(Stuiver el啊,1995)。

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获得温度系列从冰核稳定同位素记录却并非易事。这尤其对于年长的部分记录,因为冰川变形从其他地区和流动的冰。不同的现代同位素值之间的源区和核心网站可以给iso-topic变化与实际温度变化无关。控制和GISP2芯钻接近格陵兰冰盖的峰会,如果冰分裂期间没有明显移动,最后一次间冰期/冰川周期冰流最小。

在降水氧同位素比例之间的关系和气候条件也难以量化(Lorius等啊,1989)。提出了几种方法,包括比较的同位素值在季节性雪/冰与气象数据(Dansgaard et啊,1975),使用统计方法来关联钻孔温度记录和同位素数据,和建立校正模型对氧同位素比率古温度(Cuffey等,1992)。

同位素信号的解释GISP2冰芯表明该网站受到SE的冰岛低压和戴维斯海峡/巴芬湾风暴SW和W(巴洛等人,1997)。GISP2同位素信号受北大西洋振荡:冬季气温的跷跷板西格陵兰和北欧之间。

GISP2峰会区域的氧同位素资料显示180/160附近信号快速平滑的表面。深约2米以下平滑ilsO信号相当完好,解释为反映平均当地天气状况;时间越长,气候变化也有raybet雷竞技最新地区和全球意义(groot Stuiver, 1997)。大约75000至11650年英国石油公司(新仙女木/ Preboreal过渡)氧同位素记录的特点是频繁,快速开关之间的中间间冰段和低亚冰期的值。光谱分析轨道上的变化叠加引起的变化会产生巨大的1500年和4000年的周期的研究。类似的波动在氧同位素记录信号GISP2冰芯中也被发现在其他气候记录,强烈建议GISP2氧同位素信号是当地表达更多的区域和全球气候事件。raybet雷竞技最新从冰盖融水毗邻北大西洋海洋环流的影响在B0lling-Aller0d-Younger新复杂间冰段和退阶段。全新世的特点是相对稳定同位素值(图3.4),然而,与占主导地位的6.3,11和210年振荡。后两个也承认solar-modulated记录的宇宙发生的同位素10,14 c,这表明太阳辐照度变化的主要原因是这些周期的研究。火山喷发记录冷却的氧同位素信号; the effects, however, are small and volcanic eruptions are considered not to trigger large climate variations (Grootes and Stuiver, 1997).

专门的亲密(INTegragion、海洋和陆地记录)集团提出控制在格陵兰冰芯是指定的层型最后终止期(ca。22000 - 11500年英国石油公司),氧同位素资料用作事件地层学的基础(图3.5)分为退阶段和间冰段根据同位素变化(Bjorck等,1998)。

继续阅读:raybet雷竞技最新气候从冰芯记录

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