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用現代科學 揭秘冰雪之下的歷史痕跡
2022年09月05日 09:01:32
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：6288
提到青藏高原，人們總是不免會聯想到珠穆朗瑪峰，以及珠峰之外那一座座時間堆疊出來的冰川。這些冰川刺激著人們不斷地去攀登、去研究，同時也封存著氣候環境變化的痕跡。通過解讀冰川的“記憶”我們也可以知曉這段被冰川記錄的歷史信息。
【化工儀器網 行業百態】提到青藏高原，人們總是不免會聯想到珠穆朗瑪峰，以及珠峰之外那一座座時間堆疊出來的冰川。這些冰川刺激著人們不斷地去攀登、去研究，同時也封存著氣候環境變化的痕跡。通過解讀冰川的“記憶”我們也可以知曉這段被冰川記錄的歷史信息。
那么如何去解讀呢？這就需要提到另一個名詞——冰芯。冰芯是從冰川上鉆取的圓柱狀雪冰樣品。由于冰川是由固態降水(即“雪”)長期積累、演變而成的，每當新的雪覆蓋住原本的冰川，逐年積累的降雪和干、濕沉降物質 也就被“冰封”在了冰川的積累區中。因此通過鉆取冰川積累區的冰芯，便可以從冰芯中解讀出不同時期的氣候環境信息。
事實上，冰芯中不僅僅記錄著過去氣候環境各種要素(如氣溫、降水、大氣化學和環境微生物等)的變化。由于冰川冰是粒雪通過密實化轉變而來的，而粒雪密實化的過程中會將原本與大氣相通的空隙轉化為封閉的小氣泡，因此冰芯中密集的氣泡里其實還保留著古代特定時期大氣的樣本。因此冰芯也記錄了不同時期的大氣環境，以及影響氣候環境變化各種因子的變化。
也正因為冰芯中蘊藏了豐富的信息，所以針對冰芯的研究在國內外都受到高度重視，并且一直在不斷推進。從全球范圍來看，目前冰芯研究已經從極地冰蓋逐漸擴展到中低緯度山地冰川地區。值得一提的是，在今年五月，我國剛剛完成了在珠峰東絨布冰川海拔六千五百米處鉆取冰芯的工作，并且收獲了一百四十米透底冰芯，這塊冰芯記錄了大約兩千年氣候環境的變化，具有非常大的科研價值。
而從實際分析的角度來看，冰芯中有些信息是可以通過肉眼觀測得到的，例如距今兩萬年形成的冰芯中，可以看到明顯的沙粒，這是因為當時處于末次冰盛期，氣候呈現出寒冷干旱的情況，沙塵暴致使塵土沉降在冰川上。與之相對的，三萬年前的氣候溫暖濕潤，沙塵暴少，因此對于冰川的影響也小，那個時期形成的冰川自然也更加干凈。
而有些信息則需要工具來“解讀”。例如借助光譜分析冰芯氣孔中甲烷的濃度，便可以了解到過去中低維度地區大氣甲烷的變化情況，從而對當時的氣候有簡單的了解。此外甚至結合歷史材料，還能對當時的人類活動有更加深入的研究，例如通過分析工業革命前后大氣甲烷濃度的變化，分析出當時人類活動對大氣環境的影響。
事實上，近年來溫室氣體減排政策的制定以及相關工作的推進，也有冰芯的功勞。此前科研人員就從分析冰芯得到了過去幾十萬年時間里，大氣二氧化碳的濃度情況，并根據相關數據證明了目前溫室效應的嚴重性以及加速治理的必要性。
總得來說，冰芯就是氣候環境變化的天然檔案庫，是大自然留給人們研究自然科學的一個重要突破口。而對于我國來說，由于以青藏高原為主體的第三極是中低緯度冰川發育最多的地區，因此我國在這塊的研究也具備一定的地理優勢。但比較糟糕的一點是，隨著全球變暖加劇，冰川的消融正在毀滅這些重要的數據，盡管加速冰芯鉆取完善冰芯檔案儲藏庫仍能為后世科研提供重要資料，但是卻也讓自然失去了記錄當前氣候情況的可能。
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