介电剖面法对于冰芯电学性质影响因素分析

摘要

冰芯记录的古气候信息常用化学和物理指标进行提取和分析.其中,冰芯电学性质是基础物理分析指标之一,具有重要研究意义.为了定量测定冰芯在交流电下的响应,介电剖面法(Dielectric Profiling,DEP)被提出并应用到现场冰芯电学性质分析中.然而,DEP测量冰芯的技术参数和方法需要针对现场条件进行探索,冰芯组分变化对测试信号的影响也未完全明晰.因而,基于控制变量方法,制作不同离子种类以及浓度梯度的人工模拟冰芯,建立了基于我国自主研建的DEP测量设备针对极地冰芯电学性质测试的方法,探究了DEP信号(电导率信号和介电常数信号)与化学离子种类、离子浓度、冰芯结晶速率、冰芯气体含量以及冰芯尘埃含量之间的关系.结果表明,DEP信号与冰芯中的H+、Cl?以及NH4+浓度呈现明显的线性关系.另外,冰芯的结晶速率的减缓、冰芯气体含量的上升、冰芯尘埃(草木灰)含量的上升会造成冰芯中DEP信号的下降.