摘要:

冰芯是全球气候变化研究的重要对象，通过物理和化学手段可提取其中的古气候信息。作为物理分析技术之一，冰芯导电测量技术可分为ECM和DEP 2类，已运用到多个冰芯项目中。其主要反映了冰芯电学性质受温度、压力、杂质等因素影响而产生的变化，而导致这些变化的原因可从宏观和微观方面进行解释和探究。冰芯导电测量获得的结果可应用于定年、火山事件、积累率、生物质燃烧、离子浓度恢复等多领域研究，对帮助系统认识第四纪晚更新世以来的南极气候演变过程具有重要意义。通过详细总结极地冰芯导电性质及测量技术的主要研究成果，探讨了该技术在中国Dome A深冰芯项目中的应用前景。

摘要:

在中国第22次南极考察过程中,采用大容量悬浮颗粒采样器收集了雪龙船航线海洋边界层气溶胶样品.对采自热带、温带和南极的典型样品进行了花粉种类鉴定,并讨论了花粉的组成及分布特征.在此基础上,结合HYSPLIT大气输送和扩散模型,探讨了花粉的来源及其传输路径.

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本文统计分析了南极Dome C冰芯中汞含量和降水指征参数δ18O值、10Be浓度的关系,发现冰芯中Hg含量和δ18O值、10Be浓度变化一致,表明Dome C冰芯汞含量受到冰雪积累率的影响,而且三者变化的高度同步性可能说明其原始驱动力也是一致的,从而冰芯中Hg含量可以和10Be浓度一样作为冰雪积累率估算的替代性指标.此外,利用δ18O数据,系统估算了34000年以来南极汞沉降通量的变化.结果表明,Dome C冰芯汞沉降通量在末次冰盛期(LGM)最高,为3.80pg cm-2a-1,约是全新世汞沉降通量(1.08pg cm-2a-1)的3.5倍,该变化可能主要受到汞的自然排放量影响.

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本文简要介绍了同步辐射器X荧光(SR-XRF)技术的分析原理和特点.概述了该技术在极地环境研究中的应用,并对其发展前景进行了展望.

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本文应用同步辐射加速器X荧光(SR-XRF)分析技术并结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)方法对中国首次北极考察采集的气溶胶样品进行了定量分析.SR-XRF方法对6种元素的分辨率分别为1.1 ng/cm2 (Ca)、39.7 ng/cm2 (V)、17.6 ng/cm2 (Fe)、2.3 ng/cm2 (Ni)、1.8 ng/cm2 (Zn)、6.4 ng/cm2 (Pb).6种元素的浓度分别为117.3(ng/m3, Ca)、 16.5(ng/m3, V)、 19.3 (ng/m3, Fe)、3.4(ng/m3, Ni)、4.5(ng/m3, Zn)、1.4(ng/m3, Pb).该结果与文献报道的相应海区夏季气溶胶化学成分含量具有可比性.由于SR-XRF方法灵敏度高,属于无损分析,在极地气溶胶研究中具有广泛的应用前景.

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在西南极菲尔德斯半岛长城站地区发现有大量古海蚀龛,龛内保存有完整沉积剖面,通过对其中一个沉积剖面的粒度特征及元素组成的分析,确认该剖面是后期的湖相沉积,并据此恢复了距今4600年以来该地区古环境演化历史.结果表明,距今4000-3000年长城站区地表岩石化学风化作用较强烈,处于一个相对温暖的时期,这与湖泊沉积物、海洋沉积物等古环境记录载体的研究结果是一致的,证明古海蚀龛沉积可以作为研究南极无冰区和冰缘地区古环境演化历史的一种新的地质载体.

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全氟化合物被广泛用于工业和日常生活中.近年来,发现该类化合物对人体和生物体有较大的毒性,由此引发了人们对其污染程度的高度关注.最近,从南极和北极的一些生物体内也检测出了全氟化合物.这表明该类化合物已经成为一种新的全球性的持久的有机污染物,因此,应该对其含量、分布、迁移和转化机制进行必要的研究.

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分析了采自北极新奥尔松(Ny-(A)lesund)(78°55'N,11°56'E)煤矿开采区水平剖面12个点位上的三种苔原植物Dicranum angustum(苔藓类植物)、Puccinellia phryganodes(穗状植物)和Salixpolaris(管状植物)及土壤中10种重金属(Hg、Pb、Cd、Cu、Zn、M、Fe、Mn、As、Se)及S、TOC的含量.结果显示采矿过程中煤层的暴露是本地区的Hg、Cd、S污染的主要来源.三种分布最广泛、数量最多的苔原植物中苔藓植物Dicranum angustum对重金属元素具有最大的富集能力,位于矿区的Dicranumangustu体内污染元素含量显著高于非矿区部分,这也说明该水平剖面上的元素污染是由当地煤矿开采导致的.同时发现,Dicranum angustum体内元素积累和土壤中元素浓度之间沿水平剖面的变化趋势较一致,能较好地反映本地区的污染状况,可以作为污染监测和指示植物.从全球区域对比来看,北极新奥尔松苔藓体内污染水平显著低于邻近的北欧等工业区,但却是北极地区Hg、Cd和S污染最严重地区,同时也比南极地区高.

摘要:

中山站-Dome A断面是表层雪稳定同位素组成分析的理想区域,沿线进行δ18O、δD和d的空间分布及环境影响因素研究对反映东南极地区的气候变化和物质来源具有关键意义.因而,本文基于线性回归及相关性分析方法,详细探究了断面上多种环境因素与表层雪稳定同位素分布的空间关系.结果表明,温度和地理因素与同位素比值之间有显著相关关系,且海拔是地理因素中的主要影响因素,随海拔上升表层雪的 δ18O呈线性下降趋势.另外,通过断面上δ-T斜率与南极其他断面对比,发现斜率可能具有冰盖近岸和内陆地区较低的区域性特征,而造成这一现象的原因是水汽源区的改变和低温条件下水汽过饱和时的同位素动力分馏.最后,d的空间分布在沿海区域和内陆区域也有不同,推测主控因素分别是水汽源区条件和温度.

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2003年"雪龙号"北极科学考察期间,对沿途海洋大气进行采样,分析其中气相多环芳烃的空间分布.结果显示,气相中主要是2-4环的多环芳烃,其中菲为主要的化合物,平均占到总多环芳烃的55.1%.在整个航程的广泛区域尺度内,气相总多环芳烃浓度在1043.9-92993.1 pg/m3.空间分布上,远东亚的海面>北太平洋海面>北极圈以内海面;总多环芳烃的浓度随纬度升高呈现显著降低的趋势.通过Clausius-Clapeyron方程对浓度和温度相互关系的分析表明,温度是控制气相多环芳烃长距离传输的主要因素.