极地冰芯中记录的火山作用及其对气候的影响

Major volcanic eruptions leave traces in polar ice mainly as strong acids like sulphuric acid. Historical volcanism can be detected in polar ice by the measurements of continuous ECM (Electrical Conductivity Method) or sulfate concentrations in the melted samples, while known volcanic eruptions may be used to date ice cores. Volcanic signals preserved in polar ice cores depend on not only the magnitude, the type, the geographical location and the composition of acid gases of volcanic eruptions, but also the transportation efficiency of atmospheric aerosol, the local annual accumulation and the post-depositional process at the precipitation sites and other factors. A single volcanic eruption usually leads to relative climate cooling of several months to a few years on hemispherical or even global scale, which is more obvious in polar regions than in other regions, but further work is needed to improve the understanding of the effect of large-scale explosive volcanic eruptions on climate change and the quantitative volcanism-climate relationship. The relationship between volcanism and climate will be intensively exploed based on the detailed studies of volcanism recorded in LGB69 ice core from inland Antarctica and its comparative studies with volcanism recorded in other ice cores from polar regions.

大多数火山喷发以强酸（主要是硫酸）的形式在极地冰芯中留下痕迹，通过冰芯连续电导率（ECM）或各个雪冰样品硫酸根浓度测定能够恢复历史上的火山作用。极地冰芯中已知年代的火山喷发还可用于冰芯定年。极地冰芯记录的火山信号大小依赖于火山喷发的规模和类型，火山喷发的地理位置和酸性气体组成，大气气溶胶传输，以及沉降地点的年积累率和沉积后生过程等。单个火山喷发通常会导致数月至数年的半球乃至全球范围的气候相对变冷（这种现象在极区变得更明显），但过去大规模的爆炸性火山喷发对气候的影响及其与气候变化之间的定量联系仍有待于进一步研究。通过南极内陆LGB69点冰芯火山记录的详细研究及其与其它极地冰芯中火山记录的对比研究，深入探讨火山作用与气候之间的联系。

大多数火山喷发以强酸（主要是硫酸）的形式在极地冰芯中留下痕迹，通过冰芯连续电导率（ECM）或各个雪冰样品硫酸根浓度测定能够恢复历史上的火山作用。极地冰芯中已知年代的火山喷发还可用于冰芯定年。极地冰芯记录的火山信号大小依赖于火山喷发的规模和类型，火山喷发的地理位置和酸性气体组成，大气气溶胶传输，以及沉降地点的年积累率和沉积后生过程等。单个火山喷发通常会导致数月至数年的半球乃至全球范围的气候相对变冷（这种现象在极区变得更明显），但过去大规模的爆炸性火山喷发对气候的影响及其与气候变化之间的定量联系仍有待于进一步研究。本项目研究了南极中山站-LGB69断面冰川化学的空间变化性和LGB69浅冰芯高分辨率气候环境记录，该冰芯的水当量年平均积累率高达259 mm/a，利用δ18O和Na+季节性变化和火山喷发标志层，通过数年层的方法确定其沉积时间为290a（1712—2001年）±2a。LGB69浅冰芯出现16个明显的nssSO42-浓度峰值，代表了16次火山喷发事件，选取其中nssSO42−浓度峰值最高的三次火山喷发事件研究火山喷发年前后数年内δ18O的变化，发现火山喷发年之后存在为期1年的δ18O平均值下降。基于LGB69浅冰芯δ18O记录，定量分析了火山喷发事件的气温效应。通过南极内陆LGB69点冰芯火山记录的详细研究及其与其它极地冰芯中火山记录的对比研究，深入探讨了火山作用与气候之间的联系。