冰蓋內(nèi)部探索的開端
冰川學(xué)家對(duì)于冰蓋內(nèi)部的探索，
開始于Ernst Sorge在格陵蘭島挖出的15米深坑。
1930年，Station Eismitte，格陵蘭島。
彼時(shí)，Ernst Sorge正在參與
“阿爾弗雷德·魏格納格陵蘭探險(xiǎn)項(xiàng)目”
(Alfred Wegener Greenland Expedition)。
為了探究冰蓋內(nèi)部的變化，
在沒有打鉆工具的情況下，
他從冰蓋表面的積雪層開始，
向下挖出一個(gè)15m深坑，
對(duì)這個(gè)15m深的剖面進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)七個(gè)月的研究。
圖為1930年拍攝的STATION EISMITTE 及 格陵蘭島在GOOGLE EARTH上顯示的位置。圖來(lái)自: WIKIPEDIA
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通過(guò)測(cè)量各個(gè)深度積雪、冰體的密度，
Ernst Sorge總結(jié)出Sorge定律：
在降雪量穩(wěn)定且積雪不融化的情況下，
冰蓋下某一深度處的密度是不變的
(Bader, 1954)。
這是向冰蓋內(nèi)部探索的開始，
自此以后，
曾對(duì)南北極地懵懂無(wú)知的人類，
逐步摸索到了開啟秘密的鑰匙，
開始扣尋在此處長(zhǎng)眠千百萬(wàn)年的
地球氣候變化訊息。
二十年后，世界上第一批冰芯
在20世紀(jì)50年代
由挪威-英國(guó)-瑞士南極探險(xiǎn)隊(duì)
(the Norwegian British–Swedish
Antarctic Expedition)
朱諾冰原研究項(xiàng)目
(the Juneau Ice Field Research Project)
法國(guó)極地探險(xiǎn)隊(duì)
( the Expeditions Polaires Francaises)
三個(gè)團(tuán)隊(duì)分別在
毛德皇后地、阿拉斯加和格陵蘭島中部取得。
圖為THE NORWEGIANBRITISH–SWEDISH ANTARCTIC EXPEDITION 1950年在南極的照片
(BY G. DE Q. ROBIN)
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圖為THE JUNEAU ICE FIELD RESEARCH PROJECT 1950年在阿拉斯加的照片
(BY MAYNARD M. MILLER AND WILLIAM 0.FIELD)
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圖為THE EXPEDITIONS POLAIRES FRAN?AISES 在格陵蘭時(shí)投放物資的飛機(jī)
圖來(lái)自MR. RICHARD NOLTE
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最初的冰芯約有100m長(zhǎng)，
但因?yàn)橘|(zhì)量較差，
無(wú)法進(jìn)行詳細(xì)的定量分析工作。
一開始的不順利并沒有使科學(xué)家
停止探索的腳步。
時(shí)間來(lái)到1957年。
看到冰芯所具有的重大科學(xué)意義，
1957-1958年的國(guó)際地球物理年
將鉆取極地冰蓋深鉆作為優(yōu)先項(xiàng)目之一。
圖為國(guó)際地球物理年官方標(biāo)志及日本發(fā)布的國(guó)際地球物理年紀(jì)念郵票，
圖來(lái)自WIKIPEDIA
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這是冰芯研究的元年。
自此開始，
科學(xué)家在冰芯鉆探和研究中
投入了大量的精力和熱情，
在格陵蘭島和南極進(jìn)行了持續(xù)至今的鉆探工作。
格陵蘭島的冰芯鉆探項(xiàng)目
1966年7月4日，
第一根穿透格陵蘭冰層的透底冰芯
在Camp Century由美國(guó)陸軍CRREL取得，
長(zhǎng)度為1387.4m。
CAMP CENTURY打鉆初期使用的熱鉆
圖來(lái)自B. LYLE HANSEN, 1966
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隨即，CRREL前往南極西部Byrd Station
開始鉆取冰芯，
并在1968年達(dá)到2164m深度。
圖為野外工作人員取出1982M深度處的冰芯，及CRREL在BYRD STATION鉆取冰芯使用的鉆機(jī)示意圖，圖來(lái)自: HERBERT T. UEDA
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在獲得南北極鉆探的成功之后，
美國(guó)、丹麥和瑞士
在70年代早期開展
GISP （Greenland Ice Sheet Project）項(xiàng)目，
在格陵蘭島繼續(xù)鉆取冰芯。
圖為GISP項(xiàng)目實(shí)施中的一處營(yíng)地，圖中背景處第一座塔用來(lái)懸掛熱電鉆機(jī)，第二座是為飛機(jī)指導(dǎo)降落地點(diǎn)的雷達(dá)反射塔。圖來(lái)自: LANGWAY, 2008
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GISP項(xiàng)目一共進(jìn)行了11年。
在這11年中，
前7年都用來(lái)進(jìn)行各種前期準(zhǔn)備和調(diào)查。
打鉆點(diǎn)選址、實(shí)驗(yàn)室和野外工具準(zhǔn)備；
冰蓋下地形測(cè)量、
冰蓋表層的冰川學(xué)和熱力學(xué)調(diào)查
以及前期鉆探實(shí)驗(yàn)
在格陵蘭的冰天雪地里進(jìn)行了7年的時(shí)間。
圖為Dye 3采樣點(diǎn)的雷達(dá)通訊站，
圖來(lái)自langway, 2008
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在這期間，
前期鉆探試驗(yàn)在三個(gè)地點(diǎn)各獲得一根冰芯。
但由于經(jīng)費(fèi)的限制，
最終的鉆探只能在一個(gè)點(diǎn)開展。
圖為NGRIP冰芯的掃描圖，黑色條帶為干凈的冰層，白色條帶為含較多粉塵的層位。白點(diǎn)為冰芯中的氣泡。
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2007年，
NEEM計(jì)劃開始在格陵蘭進(jìn)行冰芯鉆探，
希望能獲得末次間冰期的信息。
圖為NEEM項(xiàng)目工作營(yíng)地照片。圖A為地表以下7米深處的鉆孔工作室，圖B為NEEM實(shí)驗(yàn)室，圖C為營(yíng)地外景
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2010年，
NEEM獲得一條2537m長(zhǎng)的透底冰芯
（達(dá)到了基巖的深度）。
雖然這條冰芯和GRIP、North GRIP一樣，
下部受到冰流的影響，
但是可以重建128500a以來(lái)的可靠序列。
圖A為NEEM使用的鉆頭近照，
圖B為一段3.5m長(zhǎng)的NEEM冰芯
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圖為格陵蘭主要冰芯點(diǎn)位分布
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南極冰芯鉆探項(xiàng)目
科學(xué)家于南極獲得的諸多冰芯中，
最著名的是Vostok和Dome C冰芯。
前者最終一直深入到冰蓋底部的Vostok湖，
除了揭示了40萬(wàn)年來(lái)的氣候變化信息外，
還可能發(fā)現(xiàn)南極冰蓋下生存的“陌生生命”。
后者則是有著2010年以前最長(zhǎng)的時(shí)間記錄的冰芯，包含了80萬(wàn)年以來(lái)的氣候信息。
圖為Vostok冰芯位置及鉆孔剖面示意圖
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圖為Dome C冰芯的被取出時(shí)的一個(gè)截面
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除了Vostok和Dome C，
南極的長(zhǎng)冰芯還有2006年
日本NIPR項(xiàng)目獲得的Dome F冰芯
和2011年美國(guó)獲得的WAIS冰芯。
Dome F長(zhǎng)3035m，
記錄了72萬(wàn)年以來(lái)的氣候信息。
圖為一段Dome F冰芯的近照，
可以看到含火山灰的一層
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WAIS冰芯長(zhǎng)3405m。
由于此處冰蓋累積速率快，
盡管冰芯長(zhǎng)度很長(zhǎng)，
但記錄年齡沒有超過(guò)63ka，
故而WAIS冰芯可以提供
63ka以來(lái)的高分辨率的信息。
圖為工作人員標(biāo)記WAIS Divide最后一段冰芯
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Vostok冰芯鉆取的曲折過(guò)程
在Vostok進(jìn)行冰芯鉆取的嘗試
早在1958年就開始了。
當(dāng)年，
蘇聯(lián)南北極研究所
(Arctic and Antarctic Research Institute)
在Vostok試用了九種熱鉆鉆取了52m深的鉆孔。
圖為第一次嘗試在Vostok打鉆時(shí)的照片
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在1970年4月，
蘇聯(lián)考察團(tuán)隊(duì)第一次嘗試鉆取深鉆，
同年9月，
在Vostok(南極東方站)獲得一根506.9m的冰芯。
自那時(shí)起，
在Vostok的深鉆鉆取工作持續(xù)進(jìn)行了下去，
直到2012年才宣告結(jié)束。
四十多年的時(shí)間里，
Vostok鉆探項(xiàng)目遇到一次又一次的挫折，
但是始終堅(jiān)持了下去。
在這四十年間，
鉆探技術(shù)經(jīng)歷了革新，
鉆探工具更新?lián)Q代，
更多的團(tuán)隊(duì)參與進(jìn)來(lái)。
整個(gè)鉆探過(guò)程像是科學(xué)發(fā)展的小小縮影，
在一次次挫敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、突破技術(shù)，
獲得最終的成功。
圖為Vostok站四十年來(lái)多次鉆孔的點(diǎn)位示意圖
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1970年4月，蘇聯(lián)在Vostok鉆取長(zhǎng)鉆的計(jì)劃正式開始。團(tuán)隊(duì)將準(zhǔn)備打鉆的鉆孔命名為Hole(1)。在Hole(1)的鉆取工作可以說(shuō)從一開始就狀況不斷。先是線纜底部的石墨泄漏，影響鉆探進(jìn)度。隨后不久，由于鉆探者的疏忽，
鉆機(jī)掉進(jìn)了鉆孔里。
好在這兩個(gè)問(wèn)題得到了及時(shí)的解決，工作人員使用改進(jìn)的鉆頭將泄漏到鉆孔底部的石墨凍結(jié)到冰里再鉆取出來(lái)。又用夾子把掉落鉆孔的鉆機(jī)撈了出來(lái)。但之后發(fā)生的問(wèn)題簡(jiǎn)直是讓人頭痛的噩夢(mèng)。
在Hole(1)鉆孔進(jìn)行到560m深度時(shí)，可能因?yàn)闊徙@融化的冰水沒有及時(shí)處理而重新在鉆孔結(jié)冰，鉆機(jī)被縮小的鉆孔卡在了里面。由于融水重新凍結(jié)、冰體本身的流動(dòng)膨脹等，鉆孔很容易縮小、閉合。因此，在鉆取冰芯的時(shí)候，需要向鉆孔中注入鉆井液。一方面，這是將鉆井液用作防凍液，防止融水結(jié)冰。另一方面，注入鉆井液可以維持鉆孔底部的壓力，防止冰芯因?yàn)閮?nèi)部壓力的突然釋放而破裂。
當(dāng)然，現(xiàn)代的冰芯鉆取技術(shù)相較于上世紀(jì)七十年代已經(jīng)得到了充分的發(fā)展，可對(duì)于當(dāng)時(shí)的野外工作團(tuán)隊(duì)而言，需要注入防凍液、注入什么樣的防凍液這些問(wèn)題，還要在多次失敗和挫折中總結(jié)改進(jìn)。
Hole(1)鉆孔發(fā)生的鉆機(jī)被卡住一事，是鉆機(jī)第一次被縮小的鉆孔卡住，但絕對(duì)不是最后一次。
接下來(lái)，在1971-1972年的工作中，當(dāng)鉆探深入到952.4m時(shí)，鉆機(jī)和線纜都掉進(jìn)鉆孔里。
最終，那些線纜和鉆機(jī)留在了鉆孔里，沒有被取出來(lái)。
圖為1971-1972年拍攝的Vostok站鉆井塔
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1972-1973年，采樣團(tuán)隊(duì)在Hole（1）30m深處斜向重新打了一個(gè)Hole（1-bis）孔進(jìn)行冰芯鉆取工作。
然而，由于新的工作團(tuán)隊(duì)沒有將熱鉆頭融化的冰水移除，當(dāng)Hole（1-bis）孔打到774-780.2m之間時(shí)，鉆頭再次卡到762m深處，鉆機(jī)也在向上提拉的過(guò)程中卡到308m深度處。
Vostok鉆探團(tuán)隊(duì)意識(shí)到，鉆機(jī)反復(fù)被卡在鉆孔中，很大的程度上是熱電鉆頭融化的冰水再結(jié)冰導(dǎo)致的。
為了解決這一問(wèn)題，他們?cè)?973年開始使用新的鉆探方法，在鉆探的時(shí)候通過(guò)鉆機(jī)向鉆孔內(nèi)注入防凍劑。
然而在1974-1975年的野外工作中，盡管注入了防凍劑，在Hole（2）鉆孔的鉆探工作進(jìn)行到450.4m時(shí)，鉆機(jī)再次因?yàn)闆]有完全移除融水而被卡住。
更糟糕的是，在試圖將鉆機(jī)取出的過(guò)程中，線纜也斷掉了。
1975-1976年，Vostok團(tuán)隊(duì)在Hole（2）的224m深處重新打孔Hole（2-bis）繼續(xù)鉆探工作，再次被卡住了。
之后數(shù)年內(nèi)，Vostok的冰芯鉆探并沒有停止，團(tuán)隊(duì)嘗試著進(jìn)行了一系列操作，希望能解決鉆機(jī)卡在鉆孔中的問(wèn)題。
1979-1980年，Vostok團(tuán)隊(duì)再次開始鉆探。他們選擇Hole（3G）鉆孔，從冰蓋表面重新開始。并終于在1980年的野外季節(jié)結(jié)束時(shí)得到一根1415m長(zhǎng)的冰芯。
然而在下一個(gè)野外季節(jié)中，在Hole（3G）鉆孔1580m處，由于鉆機(jī)存儲(chǔ)融水的系統(tǒng)出現(xiàn)故障，鉆機(jī)再次卡在鉆孔里。
于是團(tuán)隊(duì)放棄了3G鉆孔，在Hole（3G）鉆孔的1500m深處，斜向拓展出新的鉆孔Hole（3G-1）并向下鉆探，終于在1982年得到2083m長(zhǎng)的冰芯。
經(jīng)過(guò)測(cè)年，該冰芯記錄了十六萬(wàn)年（160ka）至今的氣候信息。
因?yàn)槟┐伍g冰期開始于十三萬(wàn)年（130ka），結(jié)束于七萬(wàn)五千年（75ka），而末次冰期開始于約75ka，結(jié)束于一萬(wàn)一千年（11ka）。
所以此時(shí)，科學(xué)家第一次獲得了記錄著最后一次由間冰期到冰期變化的氣候信號(hào)的記錄。
Vostok的鉆探工作取得了階段性勝利。
圖為1987年在Nature發(fā)表的Vostok16萬(wàn)年以來(lái)連續(xù)同位素溫度記錄一文
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然而就在1982年12月26日一場(chǎng)大火將
Hole(3G)的鉆探工具和鉆井塔全部燒毀。
真是命途多舛的鉆探項(xiàng)目
鉆探工作被迫中止，
直到1983年3月29日，
鉆探團(tuán)隊(duì)將鉆井體系全部恢復(fù)。
于是，Vostok的鉆探工作于同年7月3日恢復(fù)，
開始在一個(gè)新的鉆探點(diǎn)Hole(4G)進(jìn)行。
然而在Hole(4G)的工作恢復(fù)不久，
由于牽動(dòng)線纜的轆轤出現(xiàn)問(wèn)題，
鉆機(jī)又掉落鉆孔。
Hole(4G)的鉆探工作再次停止。
接二連三的挫敗并沒有使項(xiàng)目停滯。
Vostok鉆探團(tuán)隊(duì)在Hole(3G)鉆孔上重新建造鉆井塔，
在原有鉆孔的1968.5m深處斜向打出Hole(3G-2)孔，
繼續(xù)進(jìn)行著鉆取工作。
1985年8月，
一根長(zhǎng)2201.7m的冰芯在Hole(3G-2)獲得。
與此同時(shí)，Hole(4G)處的工作再度展開。
并在1989年4月達(dá)到2428.5m深度。
圖為987-1988年Vostok站外景
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圖為1987年工作人員與冰芯的合影
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1990年，
團(tuán)隊(duì)在新的鉆孔Hole(5G)處開始鉆取工作。
同年12月，當(dāng)冰芯已經(jīng)達(dá)到2500m時(shí)，
鉆機(jī)在2259m深度處再次卡住。
團(tuán)隊(duì)再次在5G鉆孔2232m深度處的斜側(cè)
打開5G-1鉆孔繼續(xù)工作，
并在1993年將5G-1擴(kuò)展到2755.3m。
隨著技術(shù)的進(jìn)步和難題的解決，除了期間因?yàn)榻?jīng)費(fèi)問(wèn)題和格陵蘭惡劣的天氣阻礙物品供給的原因，項(xiàng)目短暫停止過(guò)一段時(shí)間，Vostok的鉆取工作持續(xù)進(jìn)行著。
在接下來(lái)的工作中，團(tuán)隊(duì)更換了鉆井液，用機(jī)電鉆機(jī)將鉆孔擴(kuò)大，更換了鉆機(jī)。
終于在1998年，Voktok冰芯達(dá)到3623m，距離冰蓋下的Vostok湖僅有130-150m的距離。
至此，Vostok團(tuán)隊(duì)終于獲得了一段包含了過(guò)去四十萬(wàn)年(400ka)氣候記錄的冰芯。
之后，由于對(duì)Vostok湖造成污染，
Vostok鉆探項(xiàng)目一度暫停。
最終于2012年，
鉆取工作深入到冰蓋與Vostok湖的臨界面上，
Vostok冰芯達(dá)到3769m的最終長(zhǎng)度。
圖為Vostok 5G的剖面視圖
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這個(gè)持續(xù)了四十年的冰芯鉆取項(xiàng)目經(jīng)歷頗多坎坷，為人類了解過(guò)去的氣候變化帶來(lái)了難以想象的大量信息。
冰芯中的氣候信息
The farther back you can look, the farther forward you can see.
現(xiàn)今對(duì)于二氧化碳和氣候變化的關(guān)系討論頗多，各種言論甚囂塵上。
究竟地球會(huì)因人類排放的二氧化碳而變暖，還是這僅僅是地球氣候變化的一次正常波動(dòng)？這個(gè)問(wèn)題如今仍沒有答案。
二氧化碳和甲烷等溫室氣體的濃度可以直接從冰芯中的氣泡里分析獲得，而溫度變化的信息又從何而來(lái)呢？
這要從冰蓋的來(lái)源和氧同位素開始講起。
海洋蒸發(fā)大量水汽，這些水汽被大氣環(huán)流輸送到兩極形成降水、凝結(jié)成冰并累積，形成冰蓋。這意味著，形成冰蓋的降水，受到海洋蒸發(fā)水汽的影響。
所謂同位素，是指質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同種元素。
氧元素有三種同位素，16O，17O和18O這三種同位素以一定的比例共存。比如，它們以碳酸鹽（CO32-）和H2O的形式存在在海洋中。
雖然同為氧元素，16O和18O在隨水分子蒸發(fā)時(shí)，仍會(huì)表現(xiàn)出區(qū)別。
當(dāng)氣候變冷時(shí)，海水中的H218O相較于H216O不容易蒸發(fā)，因此H218O傾向于“留存”在海洋中，水汽中18O的比例低。這些水汽在兩極凍結(jié)，所形成的那一層冰蓋相應(yīng)的也含有較少的18O。
相反，當(dāng)氣候變暖，海水中的H218O蒸發(fā)變多，則這一時(shí)期形成的那層冰蓋中，18O的含量相對(duì)增多。
研究表明，在格陵蘭地區(qū)溫度每下降1°C，δ18O平均降低0.7‰；在南極地區(qū)溫度每下降1°C，δ18O平均降低0.65‰。
因此，通過(guò)測(cè)試冰芯各層的18O含量，可以計(jì)算出溫度的變化。
(δ18O用來(lái)表示16O和18O的比例，計(jì)算公式如下。可以看出，δ18O的值隨著18O含量的增多而增大）
這一理論由丹麥古氣候?qū)W家Willi Dansgaard提出。結(jié)合冰芯中明顯的年層，通過(guò)分析不同年代形成的冰層的氧同位素比例來(lái)得到溫度變化是可行的。
圖為Vostok冰芯記錄的溫室氣體濃度和溫度變化曲線
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圖為Dome C溫度變化與Dome C、Taylor Dome和Vostok冰芯二氧化碳濃度對(duì)比曲線(ppmv指每百萬(wàn)分之一體積，即1毫升每立方米)
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圖為Dome C甲烷濃度與溫度變化對(duì)比曲線(ppbv指十億分之一體積)
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由圖可以看出，溫室氣體含量在冰期間冰期存在巨大的差異。
同時(shí)，溫室氣體濃度與溫度的變化基本同步。在過(guò)去溫室氣體含量高的時(shí)候，地球處在溫度較高的時(shí)期；而溫室氣體含量低的時(shí)期也與地球的低溫時(shí)期相對(duì)應(yīng)。
但是，使用格陵蘭和南極的甲烷記錄作為共同的時(shí)間標(biāo)尺，會(huì)發(fā)現(xiàn)南北極溫度變化存在蹺蹺板模式。
9萬(wàn)年以來(lái)的7次氣候變暖，南極都早于北極。
這說(shuō)明，溫室氣體并不是影響氣候變化的唯一因素，溫室氣體濃度和氣候之間的關(guān)系還需要更多的研究來(lái)予以解答。
氣候變化是什么因素驅(qū)動(dòng)的，又是由什么因素放大的，這個(gè)問(wèn)題無(wú)法簡(jiǎn)單的用溫室氣體濃度變化來(lái)解釋，其中涉及到的基礎(chǔ)理論，會(huì)在接下來(lái)的文章中為大家介紹。
但是，現(xiàn)代二氧化碳濃度在持續(xù)上升，伴隨著的全球變暖趨勢(shì)，引起了環(huán)保主義者的警惕。
圖為工業(yè)革命以來(lái)大氣二氧化碳濃度變化
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圖為2017年12月14日大氣二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
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可以發(fā)現(xiàn)，自工業(yè)革命以來(lái)，大氣二氧化碳濃度已經(jīng)高出了冰芯記錄的80萬(wàn)年以來(lái)的所有時(shí)期，探究二氧化碳濃度和溫度的關(guān)系、更好的應(yīng)對(duì)未來(lái)氣候變化、改變極端氣候變化趨勢(shì)，是一個(gè)重要的科學(xué)問(wèn)題。
而科學(xué)家之所以繼續(xù)積極地尋找更古老的冰芯記錄，其對(duì)于過(guò)去大氣二氧化碳濃度的精準(zhǔn)記錄顯而易見是重要原因之一。
冰芯鉆探新進(jìn)展
為了更好地了解過(guò)去氣候變化，尤其是各個(gè)氣候轉(zhuǎn)變關(guān)鍵時(shí)期的影響氣候的因素的變化，科學(xué)家們?cè)趯で笾爬系谋居涗洝?/p>
在格陵蘭島，EastGRIP項(xiàng)目正在進(jìn)行著。
來(lái)自EGRIP項(xiàng)目網(wǎng)站的野外工作照
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EastGRIP項(xiàng)目開始于2015年，計(jì)劃在2020年結(jié)束。對(duì)這一項(xiàng)目感興趣的讀者可以在項(xiàng)目網(wǎng)站(http://eastgrip.org)上查看他們的野外工作照片及視頻記錄，還可以追蹤野外團(tuán)隊(duì)的行進(jìn)路線。
與以往在一個(gè)固定的鉆孔進(jìn)行冰芯鉆取的項(xiàng)目不同，EastGRIP項(xiàng)目計(jì)劃在流動(dòng)的冰層上獲得冰芯。
根據(jù)計(jì)劃，項(xiàng)目將在the Northeast Greenland Ice Stream (NEGIS)冰流的起始位置開始打鉆，每年根據(jù)冰的移動(dòng)而改變鉆孔位置，直到打鉆到基巖為止，以期獲得冰層流動(dòng)信息和氣候信息。
圖為格陵蘭島冰流速度分布圖。可以看出，NEGIS冰流是一條從格陵蘭冰蓋中部開始發(fā)育的大冰流，并從中部向外擴(kuò)張，向海岸伸展。
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另外，2017年8月15日，科學(xué)家在Science發(fā)表消息，稱在南極Allan Hills地區(qū)獲得記錄了二百七十萬(wàn)年（2.7ma）以來(lái)氣候信息的冰芯，比之前最老的冰芯還要早近兩百萬(wàn)年。
我們生活的地質(zhì)時(shí)期第四紀(jì)剛好從大約2.6ma開始，彼時(shí)地球冰期間冰的旋回正要開始，這條冰芯為冰期間冰期觸發(fā)機(jī)制的研究提供了材料。
這條冰芯的研究還在進(jìn)行，結(jié)果還未公布?，F(xiàn)在已知的是2.7ma前，二氧化碳濃度不足300ppm，正是地球進(jìn)入冰期的重要條件。
與傳統(tǒng)的冰芯鉆取位置不同，這一冰芯在“藍(lán)冰區(qū)”獲得。
從圖中可以看出，藍(lán)冰區(qū)存在于南極冰架邊緣。
“藍(lán)冰”之所以得名，是因?yàn)樵诒苓吘?，由于風(fēng)和升華作用移除積雪的速度大于降水的累積速度，使得這些地區(qū)沒有積雪覆蓋，冰體直接暴露在表面。而冰體在漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中被壓實(shí)，變得更加致密堅(jiān)硬，其中的微小氣泡將波長(zhǎng)較短的藍(lán)光散射，使冰呈現(xiàn)出藍(lán)色。
當(dāng)冰流從冰架流動(dòng)到邊緣地區(qū)，受到周圍山地的阻礙，冰體發(fā)生變形，下部冰層向上扭轉(zhuǎn)，使得冰層呈現(xiàn)出自山地水平向外年齡逐漸減小的排布。
圖為Allan Hills冰層變形示意圖，圖來(lái)自http://climatechange.umaine.edu/Research/projects/blueice.html
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因此，垂直于山體進(jìn)行鉆取，便可以獲得年代較老的冰芯。
Allan Hills冰芯研究的結(jié)果還有待團(tuán)隊(duì)公布，相信隨著科學(xué)的進(jìn)步，我們能夠獲得的古氣候記錄會(huì)更加完整，對(duì)氣候變化的認(rèn)識(shí)也將進(jìn)一步深入。
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