[科普中國]-冰芯：氣候變化的記錄者

有科研團隊宣布，他們從南極洲鉆取出的一塊來自270萬年前的“百萬年冰芯”相比此前的“記錄保持者”還要早出170萬年。在該冰芯的氣泡孔里，儲藏著一些來自270萬年前地球大氣層的氣體。由此證明，270萬年前冰河時代才剛剛開始?？蒲腥藛T根據(jù)對冰芯的研究發(fā)現(xiàn)，270萬年前冰河時代的二氧化碳水平還未達到300ppm（百萬分之一），相比現(xiàn)今的二氧化碳水平（405ppm）低許多，這或許能為“是什么觸發(fā)了冰河時代？”的問題提供了線索。此前，許多遠古氣候預測模型曾預測，遠古時期低水平的二氧化碳濃度是推動當時地球進入一系列“冰河時代”的條件。

什么是冰芯？顧名思義就是取自冰川內部的芯。大氣中的物質會隨大氣環(huán)流而抵達冰川上空，并沉降在冰雪表面，最終形成冰芯記錄。南極大陸冰蓋是由積雪本身的重量長年擠壓而成，稱作重力冰。在南極地區(qū)，由于氣溫低，積雪不融化，常年積雪形成一層層沉積物，年復一年，從底部至上逐漸形成一層層的冰層，越向上年代越新。冬季氣溫低，雪粒細而緊密；夏季氣溫高，雪粒粗而疏松；因而，冬夏季積雪形成的冰層之間具有顯著的層理結構差異，宛如樹干的年輪一樣，用這種直觀的方法可辨認約90米厚的冰層，代表近500年的冰沉積。

并且，在冰芯里可能存有幾萬年前的空氣，科學家們或者氣候學家們可以通過一定的方式，將冰芯內的空氣提取出來，并研究其成分，從而得到一些關于古代大氣或者古代氣候的信息，通過年代排序，可以預測未來氣候變化的走向。

另外，還可以通過分析冰芯的組成物質，如水和所含礦物，從而分析、推測到地下冰層或冰川底層的某些信息，便于研究地質、氣候的變化。例如，當人類在大氣中排放污染物時，地球冰川中的冰就能夠將其捕獲。由于熱帶地區(qū)每年的雨季旱季交替模式，冰芯也能夠將曾經(jīng)的大氣狀況記錄下來。雨季帶來了雪，旱季則帶來了塵土。一旦各種事物都沉淀在冰川中，季節(jié)的交替變換就會像條紋一樣——“一條潔凈的，一條積滿灰塵的”顯示在冰塊中。無論是雪還是塵埃，空氣中的任何事物，最終都將被圈閉在冰川里面。同時，還可以根據(jù)不同年份的冰層厚度確定當年的降水量。

在南極內陸區(qū)域，由于風速小，冰芯資料最理想。年代久遠的冰芯對于重建地球的歷史演化以及預測全球氣候和環(huán)境的演變意義重大。特別是南極冰芯直接記錄著遠古時代的大氣組成，蘊藏著珍貴的古氣候和古環(huán)境信息，不同深度的冰層，其物質成分可反映出不同年代的氣候信息，鉆取深層冰芯對研究地球氣候演變具有重要意義。

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