塔克拉玛干沙漠对流层中上部大气尘埃变化趋势及其成因分析

论文摘要

冰川是环境作用的结果,冰芯中保存了小量的大气沉降物,这些大气沉降物记录了当时的环境变化状况。通过对冰芯的研究,就可以反映出一个时间段的环境变化。钻自于西昆仑山崇测冰帽海拔6530m的一支长为18.7m的冰芯,该冰芯提供了近百年间的尘埃沉积记录。冰芯记录覆盖的90a间尘埃表现出持续下降的总趋势,这段时期大体可分为3个阶段,即1930年之前,1930-1960年和1960年之后,尘埃浓度的降低是量级上的。几个突出的尘埃阶段出现在1900年代早期、1910年代、1920年代后期和1940年代早期,它们分别以约2.5×106粒·mL-1、2.7×106粒·mL-1、2.5×106粒·mL-1和1.5×106粒·mL-1的高浓度为特征,而1970年代则表现出相对较低的浓度(5×105粒·mL-1)。就年份来看,突出的高尘埃浓度分别出现于1906年,1915年,1919年和1943年。根据微粒的粒径资料来分析,局地输入的尘埃分量约占总值的17%,剔除后可以得到中、大尺度范围的大气尘埃沉积通量。根据后60a资料建立的通量平均值为913μg·cm-2·a-1,大气尘埃随时间的变化是每10a下降速率为-124μg·cm-2,它可反映出塔克拉玛干沙漠南缘对流层中上部的大气尘埃通量在近半个多世纪以来的变化趋势。从机制上分析塔克拉玛干沙漠南缘对流层中上部的大气尘埃通量在近半个多世纪以来的变化趋势:全球气温的升高,导致海洋蒸发量的增加,大气中水汽增加,同时环流得到加强,输送到内陆的水汽增加,从而使降水增加;塔克拉玛干荒漠周边低海拔地区降水的增加,导致植被增加和土壤含水量的增加。从而,这两方面就阻碍了沙尘暴的发生;随着沙尘暴的减少,加上空气湿度的加大和降水的增多,对空气的洗刷就相应地加强,使能上升到六七千米以上高空的尘埃就更少;所以塔克拉玛干沙漠南缘对流层中上部的凝结核在近半个多世纪以来呈现出明显下降的趋势。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1.引言
• 1.1 塔克拉玛干沙漠的地理位置及其周边环境简介
• 1.2 研究动态
• 1.3 本文研究的内容
• 2.资料与方法
• 2.1 资料的选取和整理
• 2.1.1 资料简介
• 2.1.2 崇测冰川资料简介
• 2.1.3 资料选取和整理
• 2.2 主要方法简介
• 2.2.1 崇测冰芯微粒浓度定年法简介
• 2.2.2 物质之间的内在联系研究法
• 2.2.3 相关性分析方法
• 2.2.4 主要的计算方法
• 3.塔克拉玛干沙漠对流层中上部大气尘埃变化趋势
• 3.1 塔克拉玛干沙漠对流层中上部大气尘埃研究的介绍
• 3.2 冰芯检测和定年
• 3.3 微粒浓度及分析
• 3.3.1 相邻钻点不可溶颗粒特征的强烈反差
• 3.3.2 尘埃浓度剖面和尘埃沉积量计算
• 3.3.3 远程尘埃分量和大气尘埃年沉积通量
• 3.3.4 大气尘埃的历史趋势
• 4.塔克拉玛干沙漠对流层中上部大气尘埃变化趋势的形成原因
• 4.1 水汽来源
• 4.2 北半球气温与西风指数的关系
• 4.3 西风指数与降水量的关系
• 4.4 降水量与沙尘暴的关系
• 4.5 沙尘暴与冰芯中的尘埃记录的关系
• 4.6 冰芯中的尘埃记录与积累量之间的关系
• 5.讨论和结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢