喜马拉雅山地区雪冰化学记录的气候与环境信息

摘要

本文探讨了喜马拉雅山地区四个雪坑(珠穆朗玛峰东绒布冰川的两个雪坑(28°01′N，86°58′E)，卓奥友峰两个雪坑(28°03′N，86°39′E；28°11′N，86°38′E))和两支浅冰芯(Nun Kun浅冰芯(33°59′N，75°58′E),达索普浅冰芯(28°33′N，85°44′E))以及东绒布80.36m冰芯(27°59′N，86°55′E)主要离子的时空变化特征。对喜马拉雅山一线各雪坑和浅冰芯主要离子浓度季节变化特征和空间变化特征进行了分析。对珠穆朗玛峰东绒布80.36m冰芯各主要离子进行了分类，并讨论了它们的可能来源以及所反映的气候与环境学意义。
　　 喜马拉雅山一线各雪坑和浅冰芯主要阴阳离子浓度分析表明，主要离子浓度具有显著的季节变化特征，非季风季节各主要离子浓度以高值为主,季风季节离子浓度以低值为主。但CF、Na+和K+等在季风季节也表现出偶然的高浓度事件，可能反映了含较多局地粉尘的强夏季风降水现象。东绒布冰川雪坑和达索普浅冰芯的Na+、K+和Cl-的浓度均远高于喜马拉雅山南坡的Cho Oyu1雪坑(卓奥友峰1998年雪坑)和Nun Kun浅冰芯的相应值，前者约为后者的数倍，表明喜马拉雅山脉对Na+、K+和Cl-的传输起到了显著的屏障作用，Na+、K+和Cl-的来源受到地理位置的显著影响。喜马拉雅山脉对NH4+的传播起到了显著的屏障作用，对粉尘来源离子(如Ca2+和Mg2+等)并不是一个有效的屏障。HYSPLIT4模型模拟的后向空气轨迹图结果表明，喜马拉雅山地区冬春季的雪冰主要离子，可能主要是来自南亚的塔尔沙漠，以及西亚的干燥少雨的高原地区，或更遥远的北非撒哈拉沙漠，同时，青藏高原本身也是一个重要的沙尘源区，而并非通常认为的中亚和我国西北干旱、半干旱区。
　　 通过对珠穆朗玛峰东绒布冰芯1886个样品的δ18O与主要离子浓度的季节及年际变化特征分析，认识珠穆朗玛峰地区大气环境在季节及年际尺度上的变化特征。相关分析表明，δ18O与Na+、K+、Cl-相关不明显，与Ca2+、Mg2+、SO42-、NO3-、NH4+具有较强的相关性。据相关分析及因子分析的结果，我们把8种主要离子分成5组来研究，即：Na+；K+、Cl-;Ca2+、Mg2+；NO3-、SO42-；NH4+。结果表明，海盐离子Na+可反映印度夏季风强弱变化；K+和Cl-主要来源为印度季风降水，同时喜马拉雅山南北坡的矿物气溶胶也可能是他们的一个来源，印度等南亚地区具有很大的生物质燃烧量，生物质燃烧中产生大量的K+和Cl-，所以，K+和Cl-也可能与印度等地区生物质的燃烧有关；陆源离子Ca2+、M2g+表现为春季的峰值和夏季的低值，冬春季高浓度的Ca2+、Mg2+可能主要来自南亚的塔尔沙漠，以及西亚的干燥少雨的高原地区，或更遥远的北非撒哈拉沙漠，同时，青藏高原本身也可能是一个重要的沙尘源区；NO3-、SO42-表现出高频的季节变化特征，存在春季的峰值和夏季的低值，20世纪70年代初期至90年代初期，NO3-和SO42-离子浓度一直维持在较高的水平，用离子通量指标研究了包括NO3-和SO42-在内的主要离子的年际变化特征；NH4+浓度在20世纪40年代以来的大幅度上升可能是世界大战后，社会趋于稳定，南亚地区农业迅速发展而大量使用化学肥料的结果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1选题背景与研究意义

1.1.1研究的紧迫性

1.1.2研究的区域重要性

1.1.3喜马拉雅山地区雪冰化学成分时空差异研究的重要意义

1.2喜马拉雅山地区雪冰研究现状

1.2.1研究历史

1.2.2稳定同位素研究

1.2.3 可溶化学成分研究

1.3本研究的目的和内容

1.3.1.研究目的

1.3.2研究内容

第2章 喜马拉雅山地区自然地理特征与环境特征

2.1 自然地理特征

2.1.1自然地理概述

2.1.2环流特征

2.1.3气候特征

2.2环境特征

2.2.1沙漠、沙尘暴与雪冰记录

2.2.2人类活动与雪冰记录

第3章 喜马拉雅山雪冰主要离子的时空变化特征及来源分析

3.1资料的收集

3.2雪冰化学成分的季节变化特征

4.3喜马拉雅山屏障作用对南北坡雪冰化学的影响

3.4喜马拉雅山地区离子来源的东西差异

3.5结论

第4章 珠穆朗玛峰地区高分辨率冰芯记录

4.1样品的采集、分析与定年

4.2冰芯中主要离子的气候环境信息记录

4.2.1.离子分类

4.2.2冰芯中Na+记录的印度夏季风降水信号

4.2.3陆源离子反映的大气尘埃季节变化特征

4.2.4 NO3-、SO42-季节变化特征及离子通量的年际变化特征

4.3结论

第5章 结论与展望

参考文献

个人简历

致谢