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冰雪来自于水汽输送,微粒来自于气溶胶质粒的搬运。微粒可以被风以干沉降的方式沉降到冰雪面,也可以通过与水汽相交汇形成降水降落到冰雪面,最终都被保存到冰芯中。当冰雪和微粒各自独立的沉降到冰川作用区时,则冰芯中的微粒只反映了历年气溶胶微粒活动的频度和强度;若水汽输送和气溶胶质粒搬运相交汇并形成湿沉降,则冰芯中的微粒与降水便有了联系。
中纬度高亚洲的冰川带,是一个湿岛和冷岛中心,水汽含量较多,因而水汽容易和过境的气溶胶进行交汇。以四周分布沙漠的敦德冰芯钻取点为例,计算了一年内水汽输送和气溶胶质粒搬运相交汇的概率是0.21,概率虽然较低,但也不能排除冰芯中的微粒有一小部分来自于这种交汇过程。
本文的重点主要是通过对16.16m长的敦德冰芯进行微粒的实验和分析工作。根据实验而得微粒数据资料和冰芯中氧同位素资料,交叉定年得到这根冰芯时间序列为27年。由定年结果,计算了冰雪的年积累量为0.59m;采用Bolzan一级模型估算了参数b和p,其中b=0.597,p:1.267。利用微粒资料还计算了每个冰芯样品的平均数量粒径和平均质量粒径,它们的平均值分别是2.956um和3.21um;利用负幂指数分布对不同粒径范围内的微粒个数分布进行拟和,得出B值为3.207,并与其他地区得出的雪冰B值进行对比,其值较大;用正态分布函数对体积粒径的分布进行了拟和,得出峰值向大颗粒物方向偏移,这些数据都说明敦德地区是一个受周围沙漠影响较大的地区。最后还计算了污化层单位体积的微粒表面积数,指出只有在沙尘活动时才会有这么大的表面积。
本文还利用微粒数量记录和氧同位素资料记录在时间上的对应关系,提取分别发生在冬天的微粒峰值记录和夏天的记录,通过研究发现:发生在夏季的微粒个数记录呈现徒升徒降的特点,而发生在冬天的则呈现一个变化过程,并可以多次上升为峰值,这表明微粒变化发生突生突降的变化,可能是微粒搬运和水汽输送交汇形成湿沉降迅速淋溶清洗的结果,而冬天呈现一个变化的特点更可能是微粒多次搬运到冰川作用区干沉降的结果,虽然现象并不是绝对的,但还是说明了敦德地区的夏天,更容易发生微粒搬运和水汽输送的交汇过程。
由于水汽的输送被青藏高原阻挡,使得大部分气流形成的降水固定在冰川区,而无法深入到高原的内部,高原内部干旱少雨,形成荒漠区。因而荒漠区的气溶胶微粒搬运出高原时就有可能与被阻挡的水汽相遇,被阻挡的水汽和微粒的交汇会形成降水,这个降水带对于微粒搬运出高原时将起清除作用,清除的产物最终都降落在冰川作用区,所以冰川作用区的特殊环境会把这两者相遇的信息储存。介于冰川作用区这种特殊的机制,提出青藏高原外围的冰川作用区不仅是水汽由外围向高原内部输送的屏障,也是高原内部发育的粉尘气溶胶向外部搬运的重要门槛。