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極地氷床における安定同位体の再分配過程の解明

阐明极地冰盖中的稳定同位素重新分布过程

基本信息

批准号：
06F06317
负责人：
本堂武夫
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

氷床コア研究では、水素・酸素の安定同位体比情報から過去数十万年にわたる地球の気温を復元し、地球環境の歴史を明らかにしてきた。本研究は、その確度に影響を与える積雪中での水素・酸素安定同位体の分別過程を実験的に明らかにすることが目的である。堆積後の雪の同位体組成変化に関する室内実験を完了し、ほぼ所定の目的を達成した。-50℃の低温室で、粒子径などの違う積雪サンプルの温度および温度勾配をコントロールして、実際の氷床で想定される様々な温度条件下に長時間置かれた雪の状態を再現した。その雪ブロックから採取した雪サンプル中の安定同位体濃度を測定して、安定同位体組成が実験前と後でどのように変化するかを調べた。合計で8回の実験を約450日間かけて実施した。実験の温度範囲は-35から-5℃で、最初の雪の水素同位体比は-440から-70‰であった。また、温湿度に関しては約580,000データを収集し、実験条件を完全に記述すことを可能にした。さらに、積雪中の同位体鉛直プロファイルの変化過程を知るために、約270サンプルを準備し、水素同位体組成を分析した。実験の結果、雪の堆積後の同位体比変化は温度に対して指数関数的に強く依存することおよび積雪の粒子径や密度には依存しないことが明らかになった。すなわち、温度が高くなればなるほど、積雪中の雪と空気の間での物質の移動が活発になり、同位体比の変化は大きくなる。このような結果をもとに、VostokやDome Fujiのような南極内陸部における、堆積後の安定同位比の変化を推測すると4-8‰となり、測定値に10%前後の変化をもたらすと予測される。この値は、これまでの気候復元に深刻な修正を迫るものではないが、精密な議論が進められている中にあって、この効果を取り入れた補正を行うことが重要になる。これまで、堆積後の安定同位体組成の変化が無視できないという指摘はあったが、今回その変化の大きさおよび主たる要因が明らかになったことの意義は大きい。

The study of the stable isotope ratio of water element and acid in the past hundreds of thousands of years shows that the temperature of the earth has recovered and the history of the earth environment has been clarified. This study aims to determine the exact effects of different processes on the stability of water and acid isotopes in snow. After the accumulation of snow isotope composition changes, indoor implementation is completed, and the goal set by the company is achieved. Under low temperature conditions at 50 ° C, particle size changes and temperature changes are not consistent with snow cover conditions. The snow cover conditions are reproduced under long temperature conditions. The stable isotope concentration in the snow sample was measured and the stable isotope composition was adjusted. Total 8 days of work about 450 days of work The temperature range is-35 °C, and the initial water isotope ratio is-440 °C-70 °C. About 580,000 degrees of humidity. The isotope vertical transformation process in snow cover was studied. About 270 samples were prepared and the isotope composition was analyzed. As a result, the isotope ratio after snow accumulation depends strongly on temperature, particle diameter and density. The temperature is high, the movement of matter between snow and air is active, and the isotope ratio is large. The results of this study include the prediction of stable isotope ratio after accumulation in the interior of Antarctica, and the prediction of isotope ratio before and after 10% of the total. This is the first time that we've had a chance to make a decision. The change of stable isotope composition after accumulation is ignored, and the change of main reason is obvious.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Laboratory experiments on the evaluation of the post-depositional snow isotopic composition changes

沉积后雪同位素组成变化评价的室内实验

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
A. A. Ekaykin;A. A. Ekaykin;V. Masson-Delmotte;A.A. Ekaykin;A. A. Ekaykin;A. A. Ekaykin;A. A. Ekaykin
通讯作者：
A. A. Ekaykin

New data on the lake Vostok ice formation (in Russian)

关于沃斯托克湖冰层形成的新数据（俄语）

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
Problems of Arctic and Antarctic 80(In press)
影响因子：
0
作者：
A. A. Ekaykin;A. A. Ekaykin
通讯作者：
A. A. Ekaykin

Isotopic composition of snow and ice in Antarctica: climate signal and post-depositional noise(in Russian)

南极洲冰雪的同位素组成：气候信号和沉积后噪声（俄语）

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Problemy Arktiki i Antarktiki 76
影响因子：
0
作者：
A. A. Ekaykin;A. A. Ekaykin;V. Masson-Delmotte;A.A. Ekaykin
通讯作者：
A.A. Ekaykin

Stable water isotope post-depositional evolution in snow of Central Antarctic and its possible influence on paleo-climate ice core interpretation

南极中部雪中稳定水同位素沉积后演化及其对古气候冰芯解释的可能影响

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
A. A. Ekaykin;A. A. Ekaykin;V. Masson-Delmotte;A.A. Ekaykin;A. A. Ekaykin;A. A. Ekaykin;A. A. Ekaykin;A.A. Ekaykin;A.A. Ekaykin;A.A. Ekaykin
通讯作者：
A.A. Ekaykin

Physics of Ice Core Records. 2nd volume

冰芯物理学记录。