Український антарктичний журнал

№ 2(19) (2019): Український антарктичний журнал
Articles

Методика визначення зміни клімату за аналізом концентрацій хімічних домішок в льодовику

PDF (English)
  • М. Д. Курмей,
  • Т. І. Макаренко,
  • В. І. Мельник,
  • Г. В. Клішевич
М. Д. Курмей
Інститут фізики Національної академії наук України, пр. Науки, 46, м. Київ, 03028, Україна
Т. І. Макаренко
Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка Національної академії наук України, пр. Акад. Палладіна, 34, м. Київ, 03142, Україна
В. І. Мельник
Інститут фізики Національної академії наук України, пр. Науки, 46, м. Київ, 03028, Україна
Г. В. Клішевич
Інститут фізики Національної академії наук України, пр. Науки, 46, м. Київ, 03028, Україна
DOI: https://doi.org/10.33275/1727-7485.2(19).2019.152
Опубліковано December 31, 2019
Ключові слова
  • аерозоль,
  • льодовик,
  • льодовиковий період
Як цитувати
Курмей, М. Д., Макаренко, Т. І., Мельник, В. І., & Клішевич, Г. В. (2019). Методика визначення зміни клімату за аналізом концентрацій хімічних домішок в льодовику. Український антарктичний журнал, (2(19), 64-69. https://doi.org/10.33275/1727-7485.2(19).2019.152
Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Анотація

В роботі проведено аналіз можливих комбінацій розподілу аерозольних домішок вздовж товщі льодовика в тих районах Антарктиди, де на основі синоптичних мап виявлена стабілізація циклонів, і на його основі запропонована методика зміни кліматичних параметрів (середня температура і кількість атмосферних опадів) протягом великого проміжку часу. Основними джерелами домішок в льодовиках Антарктиди є морські і континентальні аерозолі які переносяться меридіональною циркуляцією повітряних мас. Середньорічна концентрація хімічних домішок, які переносяться як з океану так і з материка і випадають на льодовик з дощем або снігом, буде приблизно однаковою протягом великого періоду часу, якщо льодовик розташований в районі зі стабільною циклонічною активністю. В цьому випадку для аналізу льодові керни вибираються безперервно вздовж глибини льодовика. Лінійні розміри всіх зразків однакові. Визначається число річних шарів в зразку, використовуючи вік нижнього і верхнього горизонтів в льодовику, звідки був відібраний зразок. Товщина річного шару льоду в льодовику визначається кількістю випадаючих атмосферних опадів і процесами абляції. Отже, всім зразкам відповідають періоди як однакової так і різної тривалості. Число річних шарів в зразку (n) характеризує кількість атмосферних опадів відповідного періоду. Зміна концентрації домішок від зразка до зразка пов’язана з відносною зміною температури відповідних періодів. Після цього експериментально визначаються два параметри: число річних шарів – n та вміст домішок у них – C в кожному зразку. На
основі цих двох параметрів запропонована нова методика, яка дозволяє оцінити зміни середньої температури і кількості атмосферних опадів упродовж часу, рівного віку льодовика.

PDF (English)

Посилання

  1. Aristarain, A., Jouzel, J., Pourchet, M. 1986. Past Antarctic Peninsula Climate (1850-1980) deduced from an ice core isotope record. Climatic Change, 8, 69-89. https://doi.org/10.1007/BF00158970
  2. Barletta, R.E., Priscu, J.C., Mader, H.M., Jones, W.L., Roe, C.H. 2012. Chemical analysis of ice vein microenvironments: Analysis of glacial samples from Greenland and Antarctica. J. Glaciol., 58 (212), 1109-1118. https://doi.org/10.3189/2012JoG12J112.
  3. Barnes, P., Wolff, E. 2004. Distribution of soluble impurities in cold glacial ice. J. Glaciol., 50 (170), 311-324. https://doi.org/10.3189/172756504781829918.
  4. Budnik, P.I., Grishchenko, V.F., Klishevich, G.V., Curmei, N.D., Makarenko, T.I. 2011-2012. Study of the chronological diagram of climate change near the Akademik Vernadsky station by determining the concentrations of chemical impurities in the glacier. Ukrainian Antarctic Journal, 10-11, 315-319. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/129467.
  5. Capron, E., Landais, A., Chappellaz, J., Schilt, A., Buiron, D., Dahl-Jensen, D., Johnsen, S. J., Jouzel, J., Lemieux-Dudon, B., Loulergue, L., Leuenberger, M., Masson-Delmotte, V., Meyer, H., Oerter, H., Stenni, B. 2010. Millennial and sub-millennial scale climatic variations recorded in polar ice cores over the last glacial period. Clim. Past, 6, 345-365. https://doi.org/10.5194/cp-6-345-2010.
  6. Castebrunet, H., Genthon, C., Martinerie, P. 2006. Sulfur cycle at last Glacial maximum: model results versus Antarctic ice core data. Geophys. Res. Lett, 33(L22711), PPL22711. https://doi.org/10.1029/2006GL027681.
  7. Dahl-Jensen, D., Mosegaard, K., Gundestrup, N., Clow, G.D., Johnsen, S.J., Hansen, A.W., Balling, N. 1998. Past temperatures directly from the Greenland ice sheet. Science, 282 (5387), 268-271. https://doi.org/10.1126/science.282.5387.268
  8. EPICA community members. 2004. Eight glacial cycles from an Antarctic ice core. Nature, 429, 623-628. www.nature.com/articles/nature02599#Tab1. https://doi.org/10.1038/nature02599
  9. Field, C.V., Schmidt, G.A., Koch, D., Salyk, C. 2006. Modeling production and climate-related impacts on 10Be concentration in ice cores. Journal of Geophysical Research, 111, D15107. https://doi.org/10.1029/2005JD006410.
  10. Huber, C., Leuenberger, M., Spahni, R., Flückiger, J., Schwander, J., Stocker, T. F., Johnsen, S., Landais, A., Jouzel, J. 2006. Isotope calibrated Greenland temperature record over marine isotope stage 3 and its relation to CH4. Earth Planet. Sc. Lett., 243, 504-519. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2006.01.002
  11. Korkina, N.M. 1978. Khimicheskii sostav lednikov і protsessy ego formirovaniia [The chemical composition of glaciers in the process of its formation]. Materialy gliatsiologicheskikh issledovanii [Glaciological research materials], 78, 260-278.
  12. Mikesell, T.D., Wijk, K.V., Otheim, L.T., Marshall, H.-P., Kurbatov, A. 2017. Laser ultrasound observations of mechanical property variations in ice core. Geosciences, 7 (3), 47. https://doi.org/10.3390/geosciences7030047.
  13. Moore, J.C. Paren, J.G., Mulvaney, R. 1990. Chemical evidence in polar ice cores from dielectric profiling. Ann. Glaciol., 14, 195-198. https://doi.org/10.3189/S0260305500008569
  14. Musilova, M., Tranter, M., Bamber, J.L., Takeuchi, N., Anesio, A.M. 2016. Experimental evidence that microbial, activity lowers the albedo of glaciers. Geochem. Persp. Let., 2(2), 106-116. https://doi.org/10.7185/geochemlet.1611.
  15. Petrov, V.N. 1975. Atmospheric nutrition of the ice sheet of Antarctica. Leningrad: Gidrometeoizdat.
  16. Price, P.B. 2007. Microbial life in glacial ice and implications for a cold origin of life. FEMS Microbiology Ecology, 59(2), 217-231. https://doi.org/10.1111/j.1574-6941.2006.00234.x.
  17. Schneider, D. P., Noone, D. 2007. Spatial covariance of water isotopes in ice cores during 20th century climate change. Journal of Geophysical Research, 112, D18105. https://doi.org/10.1029/2007JD008652.
  18. Taylor, K.C., Alley, R.B., Meese, D.A., Spencer, M.K., Brook, Ed.J., Dunbar, N.W., Finkel, R.C., Gow, A.J., Kurbatov, A.V., Lamorey, G.W., Mayewski, P.A., Meyerson, E.A., Nishiizumi, K., Zielinski, G.A. 2004. Dating the Siple Dome (Antarctica) ice core by manual and computer interpretation of annual layering. J. Glaciol., 50(170), 453-461. https://doi.org/10.3189/172756504781829864