冰川學
在北極的冰雪世界中,冰川學是最活躍的學科之一。目前的考察研究早己越過地貌冰川學階段,而發展到更深入的冰川物理、冰川化學、無線電冰川學等新的領域。格陵蘭島的大陸冰蓋中保留著至少上百萬年前積累的古老冰層,由于它對全球氣候變化影響巨大,因而冰面熱量交換模式、冰內溫度變化規律、冰體運動、物質平衡、成冰及變質機制等都已成為冰川學家關心的課題。
值得提出的是,在人類日益關注全球氣候變化趨勢的今天,極地的冰川學研究可以提供科學的全球氣候歷史背景,從而使氣候學家較容易地剔除偶然的氣候異常,指出今后10~100年尺度的氣候變化大趨勢。
從20世紀60年代開始,美國及西歐國家的冰川學家就在南極大陸和格陵蘭島的內陸冰蓋上鉆取冰芯,通過分析不同年齡冰芯里的氫同位素、氧同位素、痕量氣體、二氧化碳、大氣塵、宇宙塵等,來確定當時(百年尺度)全球平均氣溫、大氣成分、大氣同位素組成、降水量等諸項氣候環境要素。當時在世紀營地鉆取的冰芯長達1388米。
至70年代末,隨著極微量物質成分分析技術的提高,冰芯內的全球生物地球化學循環記錄研究工作已蓬勃發展起來。當時最具有代表性的工作是前蘇聯在南極和平站鉆取的大量深長冰芯,以及法國對該冰芯的極精細的化學分析數據。這些工作與我國的黃土研究、深海鉆探及封閉湖泊鉆探共同組成了地球古環境記錄研究的四大標尺。
當前的總體形勢是,各國科學家匯集了冰川學和大氣化學的力量,力求搞清冰芯內各種“記錄”的現代積累變化的過程,從而為真實、精確地重建極地冰蓋內貯存的各種古環境、古氣候指標奠定更堅實的科學基礎。
1991年夏季,美國和歐洲共同體8國同時在格陵蘭島冰蓋的頂部各自開始了宏偉的冰芯鉆探計劃。美國的計劃定名為“GISPL”,歐洲共同體的計劃稱為“GRIP”,兩臺冰鉆的孔位僅僅相距30公里。第二年的7月20日,歐洲共同體8國聯合實施的“GRIP”冰芯鉆探順利穿透冰蓋,到達基巖表面,獲取冰芯2980米。歐洲人的輝煌勝利使美國人感到十分難堪,美國科學基金會在大量增加經費的同時,限令執行計劃的科學家必須在1993年完成鉆探。后來,美國的“GISPⅢ”冰鉆總算如期穿透冰蓋,甚至鉆到了1.5米的基巖巖芯。美國與歐洲共同體的格陵蘭島冰蓋鉆探計劃所獲得的寶貴數據,將可以告訴我們最近30萬年來的氣候變化情況。
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