最近的氘过量冰芯研究

Vostok冰芯提供了大量关于过去42万年间环境变化的信息(Petit et al.， 1999)。在SD-S18O图中，冰样本漂亮地排列在一条斜率为7.94的回归直线上。Vimeux et al.(1999,2001)对Vostok进行了解释氘过量利用空气相对湿度与海面温度之间的关系，这种变化仅取决于海洋湿度源温度的波动。利用海洋同位素记录，从过量氘剖面中消除了海洋同位素组成的变化。这种修正不会改变长期变化，但会显著影响振幅。vimeux等人(1999,2001)分析的核心是基于物理的假设，即蒸汽源和降水地点之间的温差主要控制着南极雪的SD，因为从源到降水地点的大气运输过程中的净同位素蒸馏是由气团含水量的部分减少所驱动的。通过测量降水中的氘过量，可以获得有关源区温度的新信息。

东方冰芯最近25万年的氘过量主要受倾角周期性的调节。在低倾角时期，高纬度地区年平均日照较低，20°S ~ 60°S之间的纬向日照梯度最大。这增加了低纬度的蒸发和纬向大气水汽输送。后者增强了远海水汽源的贡献，减少了局地冷源的贡献。所有这些共同作用增加了氘过剩。事实上，在斜度和氘过量之间已经观察到反相关关系。它是根据低纬度和高纬度对东方地区降水的相对贡献来解释的。Vostok的数据允许对过去42万年的所有间冰期和冰川开始进行检查。在这些时期，可以观察到氘和过量氘之间的恒定关系。氘过剩在最温暖的时期开始增加，在下一个寒冷阶段开始时达到最大值。 Then the deuterium excess decreases through the glacial period. In all cases, the glacial inceptions occur when the obliquity is low and the relative contribution of low latitudes to Vostok precipitation is maximized. This suggests that, at glacial inceptions, the temperature of the oceanic surface at low latitudes remains at its interglacial level for some time after the high latitudes have abruptly cooled. Prior to 250,000yr, there is a lack of correlation with obliquity, probably due to a remote origin for the深的冰在Vostok站因为冰的流动。

的Vostok核心CO2与SD在过去15000yr存在相关性，相关性强度为r2 = 0.64。这种强度主要受到末次间冰期期间和紧接其后的SD的迅速下降的限制。如此大的气温下降令人费解。Cuffey和Vimeux(2001)通过使用氘过量的测量进行温度重建，能够表明CO2和氘记录的相对不匹配是由水蒸气源区气候变化引起的人为现象。raybet雷竞技最新使用对这一效应进行校正的模型，CO2和温度的共变在过去15万年中明显改善(r2 = 0.89)。这种极好的相关性有力地支持了二氧化碳作为气候强迫因素的作用。raybet雷竞技最新

深度3310 m以下，冰龄约42万年，以上为冰下积冰沃斯托克湖在3538米深度，有证据表明复杂的冰变形导致亚尺度冰的折叠和混合，在这个序列的上部(3310-3405米)，在更大的尺度上，来自不同起源的冰层互层。Souchez等人(2002)利用冰的氘和氘过剩特性来记录这些高度变形的基底冰层的形成。首先，在这个核心部分，从上到下的深度有一个SD变化的阻尼。其次，冰样品在d-SD图上的绘图(图35.1)显示了显著的特征。展示了两个最古老的冰期-间冰期气候旋回。它们分别代表2755米至3108米深(黑圈)和3109米至3309米深(开圈)之间的冰。点分布呈环形。现在，3405米以下的冰样本(交叉)也被绘制在这张图中。代表这些冰样本的十字聚集在环内。此外，如果从环的中心画一条垂直线(虚线)，将所显示的气候旋回的最大SD范围分成相等的两部分，可以看到，来自两个最古老的气候旋回的大多数样本点都在包含较多负值的部分内。 As one sample was measured per metre of core, this indicates that the colder periods are more developed in terms of ice thickness than the warmer ones. Now, the crosses representing ice samples below 3405 m depth are all included within this part containing the more negative values. Such characteristics point to the occurrence of a folding/mixing process for the basal ice. Indeed folding/mixing

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					1		图35.1来自Vostok冰芯的流星冰d-SD图。(经美国地球物理联合会许可，转载自Souchez等人(2002)。版权归美国地球物理学会所有。) 产生的冰的同位素组成介于所涉及的冰层之间，在它们变形之前，因此在环孔中的样本点聚集在一起。更大的可能性是，中间的同位素组成是由更寒冷时期的冰折叠/混合产生的，这些冰更经常出现在深度。由此可以理解SD值较负部分的分布情况。在这种情况下，SD随深度变化幅度的减小可以被视为在深度处有更复杂的冰变形，如果考虑到冰在东方站上游搁浅的不均匀基岩地形，这是一种很可能的情况。比简单剪切更复杂的变形在靠近床的地方最明显，在那里冰的粘度因温度升高而降低。 在南极洲东部穹丘C的EPICA冰芯中，对上一次消冰期冰的氘过量研究揭示了穹丘C降水源地区海表温度变化的时间和强度(Stenni et al.， 2001)。结果表明，在南极冷反转后800年，南印度洋发生了一次大洋冷反转，这是最后一次冰消期的寒冷时期。在这一消冰期，海洋水分源与南极大陆之间的温度梯度呈现出与Dome C钠剖面相似的时间趋势，说明这种温度梯度与大气环流强度之间存在密切联系。

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