全球变暖日益危险的信号 | 专访秦大河

 

►NSR：地球历史上气候变化的规律也是通过研究冰冻圈发现的吗？

 

秦：应该说冰冻圈，尤其是南极冰盖和格陵兰冰盖保存有地球气候和环境变化记录。冰川包括山地冰川和地球上的两个极地冰盖（即南极冰盖和格陵兰冰盖），这两个冰盖发育在南极洲和北极格陵兰岛上，低温加上适宜的地形，积雪年复一年地堆积，重力作用使雪密实化，雪颗粒不经过相变而演化成冰川冰，终而形成穹隆状的大冰盖。假设一粒冰颗粒沉降在落在冰穹的中心顶部，在成冰过程中它会沿冰体流线流动到冰盖边缘，这一过程大约需要100万年，而南极冰盖的历史则可以追溯到1400万年以前，这与冰川流动规律有关。科学家可以从冰盖钻取冰芯，通过分析，从中获得地球古大气组成成分和古气候、古环境信息记录，这些记录时间长、分辨率高、信息量大、保真度高，对重建地球近百万年以来的环境变迁、气候变化、以及预估未来全球气候变化有重要意义。

 

►NSR：冰芯保存的信息是如何提取的？

 

秦：提取这些信息是技术含量较高的工作。主要通过测量冰芯样品的多种化学指标，结合冰体流变模型推算出不同深度处冰体的年龄。冰龄确定后，冰芯内包裹的的古大气就大约是那个年代古大气（同层位的冰体和包裹的气体有年龄差）。通过提取冰芯中的气体、化学物质和其他杂质，可以推测当时的大气环境，加上冰芯的年代资料，可以获得地球环境、气候变化信息和规律，还可以获得外太空的不少秘密。

 

►NSR：您在上个世纪80年代曾经多次去南极考察，为中国争取到了宝贵的南极冰盖科研资源。对于国内的冰冻圈研究来说，有什么推动作用？ 

 

秦：当时我获得了迄今为止南极冰盖最大断面上连续采集到的雪样（25 cm）和雪坑（1 m）采集的雪样，获得了重要的雪冰物理、化学和同位素等资料，断面长近6000公里，历时22天，回来后与团队合作，获得了对南极冰盖雪冰演变过程的系统成果。同时，我和中国地质科学家刘小汉博士，在国际会议上抢先发言，为中国争取到了在南极冰盖最高点Dome A打冰芯的探测权。Dome A是南极冰盖的最高点，是南极冰盖开展深冰芯钻探的理想地点。此前南极冰盖Dome已由欧共体国家联合打钻，Dome F由日本独家研究。Dome C找到的最长的冰龄大概在80万年，学术界认为Dome A是最有希望找到100万年冰龄冰芯的地点。但目前我们还没有完成钻透冰盖的任务。

 

►NSR：主要存在的困难有哪些？

 

秦：一是冰龄越老需要钻取的深度越深，100万年的冰大概需要钻到3、4千米深，难度很大。另外，由于地热或其他热源的作用，冰盖底部这个年龄的冰体有可能已经融化掉了。还有一点是国内的研究单位未形成比较好的合力，进度太慢。