| 题名 | 玉龙雪山雪冰电导率和pH值变化特征分析及共气候指示意义 |
| 作者 | 顾娟 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2005 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 何元庆 |
| 关键词 | 玉龙雪山 雪冰 电导率 气候变化 |
| 其他题名 | Variation of the EC and pH value in ice and snow, Mt. Yulong, and its implications for climate change |
| 中文摘要 | 雪冰电导率（EC）和pH值皆是反映大气环境状况的综合指示器，雪冰电导率的变化反映了雪冰中化学杂质的浓度变化，通过冰芯中不同离子的浓度与电导率的相关关系可以揭示引起雪冰电导率变化的主要因素，pH值则反映了雪冰中化学杂质的酸碱特征。对于雪冰而言，其中的化学杂质主要从源区（远源或局地来源）经过长距离的大气运输至冰川区，而后局地沉积（即化学物质从大气到冰的过程，包括干、湿沉降），最后伴随粒雪化过程和成冰过程中发生的一系列物理和化学变化从而被"记录"在冰体中。雪冰内化学成份记录剖面所表现出的季节变化能够反映大气环境的季节性差异，客观上反映了现代全球大气环境过程和地球表层（大气圈、土壤圈、水圈等）的物质循环过程。本文的数据资料主要是1999年6月-7月间在玉龙雪山最大的白水1号冰川粒雪盆钻取的浅冰芯化学分析资料以及2003年的降水样品室内测定数据。玉龙雪山地区气候环境的年际和季节变化是通过冰芯中可溶盐离子浓度的变化来反映的，而雪冰EC正是这些离子浓度变化的综合指标。同时本文从丽江地区年平均降水量以及风场特征对玉龙雪冰中的干、湿沉积记录进行简单的定性分析，得到以下凡点基本结论：（l）通过分析玉龙浅冰芯中夕80和主要阴阳离子的年层特征以及各种主要离子之间的相关分析，发现c扩＋和Mg2＋的浓度与电导率变化显著相关，认为引起玉龙雪冰EC变化的可能因素主要是碱性可溶盐基阳离子的浓度，而非酸根离子浓度。浅冰芯中的离子浓度排序为c扩＋＞Mg2+＞Na＋＞K＋，与当地的地球化学排序相似，印证了局地陆源物质对玉龙雪冰的重要补给作用。引入总悬浮颗粒物（TSP）作为可溶盐补给能力的代用指标，使我们对玉龙浅冰芯的分析结果获得，了更好的解释。玉龙浅冰芯中pH值和EC的变化主要取决于H+对可溶性盐基阳离子置换作用的强弱，置换作用强，pH值高，EC高反之亦然。（2）玉龙浅冰芯样品在各指示年层的EC变化与当年降水量的变化表现出较好的一致性。玉龙浅冰芯pH值和EC的变化受降水量影响显著，与TSP结合作为参照，更能有效的反映出冰川作用区干湿年际的变化，是大气环境状况的敏感指示器。在相对湿润的年份，冰川周围近缘的可溶盐靠水汽抬升和大气降水的携带向上搬运并沉积在粒雪盆内，雪冰中主要离子的浓度变化可能与风力强度和物质来源的远近距离有关。我们认为在相对湿润年，由雪崩和风吹来的物质比较多一些，雪冰中可溶性盐基阳离子的淋溶作用强，雪冰电导率较低。在相对干旱年，可溶盐易于受风力作用在水平方向发生迁移，有利于附近裸露基岩岩屑的吹扬，从而表现为各种离子的传输能力增强，雪冰中电导率值较高。（3）通过浅冰芯中6180指示的季节变化层位，本文试图通过不同季节的降水性质来判定物质在大气中传输并沉积于雪冰中的可能途径（为简化分析，本文中不考虑物质传输过程中发生的化学转化）。雪冰化学记录作为干、湿沉积共同作用的产物，由于该区处于季风气候控制下，降水量的季节分配极不均匀，所以两种沉积过程在雪冰记录中的贡献率不尽相同。以2003年丽江气象站资料为例，使用风向、风速两个指标来定性指示降水过程的稳定性，从降水样品的EC变化特征看出，风向多变，降水过程不稳定，EC较低，反之亦然。在低消融季节（冬、春季），降水少，大气中由局地源带来的尘埃物质浓度增加，降水中的化学成份受陆源物质的影响而增强，EC值较高；在高消融季节（夏、秋季），稳定性降水过程有助于大气环境记录在雪冰中的保存，EC值较低。（4）青藏高原雪冰化学揭示了高原现代大气环境受两个主要过程支配，高原北部陆地扬尘天气过程和南部季风过程，青藏高原上大风季节与干季重叠，静风季节与湿季重叠，决定了干湿沉积具有明显季节转换。可溶盐离子对电导率有积极的贡献，EC的变化也很好的描述了可溶盐离子的时间和空间分布特征。分析结果证明EC在青藏高原南、北部都较好的指示了大气环境状况的季节变化。（5）雪冰中可溶盐离子的浓度是各种来源的综合反映，本论文最后对雪冰中的淋溶作用、山区降水和风场特征的复杂性做了简要的描述，说明大气化学物质在高消融区雪冰沉积过程中的不确定性。大气湿度、大气环流和下垫面的影响都是十分重要的影响因子，它们使我们对可溶盐的来源以及运移途径的判断变得更"加复杂，严重影响了我们对雪冰记录中物质来源的传输强度和具体贡献的定量估计。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 61 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/22055]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 顾娟. 玉龙雪山雪冰电导率和pH值变化特征分析及共气候指示意义[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2005. |
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