Краситель 3 - Dye 3

Краситель 3 является ледяной керн сайт и ранее входил в Линия дистанционного раннего предупреждения (DEW), расположен в (65 ° 11′N 43 ° 49'з.д. / 65,183 ° с.ш. 43,817 ° з.д. / 65.183; -43.817 (Краситель 3), 2480 м над уровнем моря)[1] в Гренландия. Как линейная база DEW, она была расформирована в 1990/1991 годах.[1]

An ледяной керн это образец керна из-за накопления снега и льда, которые перекристаллизовались и удерживали пузырьки воздуха в течение многих лет. Состав этих ледяных кернов, особенно наличие изотопов водорода и кислорода, дает представление о климате того времени. Ледяные керны содержат множество климатической информации.

Включения в снегу, такие как переносимая ветром пыль, пепел, пузырьки атмосферного газа и радиоактивных веществ, остаются во льду. Разнообразие климатических прокси больше, чем у любого другого естественного регистратора климата, такого как годичные кольца или же слои осадка. К ним относятся (прокси для) температура, океан объем, осадки, химия и газовый состав нижнего атмосфера, извержения вулканов, изменчивость солнечной активности, продуктивность морской поверхности, протяженность пустынь и лесные пожары.

Типичные керны льда удаляются с ледяного покрова, например, с ледяной шапки внутри Гренландия. Гренландия по площади самый большой остров в мире. В Ледяной покров Гренландии покрывает около 1,71 млн км2 и содержит около 2,6 млн км3 льда.[2]

Ледяной покров Гренландии

Основная статья: Ледяной покров Гренландии
Составной спутниковый снимок Гренландии.

«Ледяной щит Гренландии» (Гренландский: Сермерсуак) - это огромное количество лед покрывая 1,71 млн км2, примерно 80% поверхности Гренландия. Это второе по величине ледяное тело в Мир, после Антарктический ледяной щит. В ледяной покров имеет длину почти 2400 километров в направлении север-юг, а наибольшая ширина составляет 1100 километров на широте 77 ° с.ш., около его северной окраины. Средняя высота льда - 2135 метров.[3]

Возраст льда в нынешнем ледяном щите составляет 110 000 лет.[4] Однако обычно считается, что ледниковый щит Гренландии сформировался в конце Плиоцен или рано Плейстоцен за счет сращивания ледяных шапок и ледников. Он вообще не развивался до позднего плиоцена, но, по-видимому, очень быстро развивался с первыми континентальными странами. оледенение.

Ледяная поверхность достигает наибольшей высоты на двух вытянутых с севера на юг куполах или хребтах. Южный купол достигает почти 3000 метров по широте. 63° –65 ° с.ш.; северный купол достигает примерно 3290 метров примерно на широте 72 ° с.ш.. Гребни обоих куполов смещены к востоку от центральной линии Гренландии. Неограниченный ледяной покров нигде в Гренландии не достигает моря широким фронтом, поэтому крупных шельфовых ледников не бывает.

На ледниковом покрове температуры обычно значительно ниже, чем в других местах Гренландии. Самые низкие среднегодовые температуры, около -31 ° C (-24 ° F), наблюдаются в северо-центральной части северного купола, а температуры на гребне южного купола составляют около -20 ° C (-4 ° F). ).

Зимой ледяной покров приобретает поразительно чистый сине-зеленый цвет. Летом верхний слой льда тает, оставляя во льду воздушные карманы, которые делают его белым. Расположен в Арктический, ледяной щит Гренландии особенно уязвим для глобальное потепление. Климат Арктики сейчас стремительно нагревается.

Линия дальнего раннего предупреждения

Карта станций линии дистанционного раннего предупреждения (DEW) в Гренландии, с запада на восток: краситель 1, краситель 2, краситель 3 и краситель 4.

Краситель-2 и 3 вошли в число 58 пунктов дистанционного раннего предупреждения (РОСА ) Линейные радиолокационные станции, построенные Соединенными Штатами Америки (США) в период с 1955 по 1960 год на Аляске, в Канаде, Гренландии и Исландии, стоимостью в миллиарды долларов.

После обширных исследований в конце 1957 года ВВС США (USAF) выбрали места для двух радиолокационных станций на ледяной шапке в южной части Гренландии. Станции DYE были восточным продолжением линии DEW. DYE-1 находился на западном побережье в Хольстейнсборге; DYE-4 на восточном побережье в Кулусуке. Краска 2 (66 ° 29'30 "N, 46 ° 18'19" W, 2338 м над уровнем моря) была построена примерно в 100 милях к востоку от Сондрестрома и в 90 милях к югу от Северного полярного круга на высоте 7600 футов. Краситель 3 был расположен примерно в 100 милях к востоку от Красителя 2 и немного южнее на высоте 8600 футов, в отличие от карты ВВС США выше.

Площадки были построены из материалов, доставленных воздушным транспортом из г. C-130D's Из 17 TCS с базы Seward AFB, TN. вылетает из Sonderstrom AB сейчас Кангерлуссуак, Гренландия.

Было обнаружено, что новые радиолокационные станции ежегодно получают от трех до четырех футов снега. Снег превратился в большие сугробы из-за ветра, постоянно дующего со скоростью 100 миль в час. Чтобы преодолеть это, участки с красителями были подняты примерно на 20 футов над поверхностью ледяной шапки. Окрашивание 3 было завершено в 1960 году. Из-за нарастания снега в конце 1970-х станцию ​​снова «подняли», но к 1990-м потребовалось еще больше поднять высоту.

Вместо этого Dye 3 был закрыт как радиолокационная станция в 1990/1991 годах.

Сегодня он используется как тренировочная площадка для 139-я авиационная эскадрилья Летающий LC-130.

Проект ледового щита Гренландии (GISP)

Основная статья: Проект ледового щита Гренландии

Проект ледового щита Гренландии (GISP) был десятилетним проектом по бурению 20[5] ледяные керны в Гренландия. В GISP участвовали ученые и финансирующие агентства из Дании, Швейцарии и США. Помимо Национального научного фонда США, финансирование было предоставлено Швейцарским национальным научным фондом и Датской комиссией по научным исследованиям в Гренландии. Ледяные керны представляют собой косвенный архив температуры и составляющих атмосферы, который помогает понять прошлые изменения климата.

Ежегодно проводились полевые экспедиции по бурению кернов средней глубины на различных участках месторождения. ледяной покров:

  • Краситель 3 в 1971 г. на 372 м
  • Северная площадка (75 ° 46’N 42 ° 27’W, 2870 м над уровнем моря) в 1972 г. до 15 м
  • North Central (74 ° 37’N 39 ° 36’W) в 1972 г. до 100 м
  • Крит (71 ° 7’N 37 ° 19’W) в 1972 г. до 15 м
  • Milcent (70 ° 18’N 45 ° 35’W, 2410 м над уровнем моря) в 1973 г. до 398 м.
  • Краситель 2 (66 ° 23’N 46 ° 11’W) в 1973 г. до 50 м
  • Краситель 3 в 1973 году, промежуточное сверление до гр. 390 кв.м.
  • Крит в 1974 г. до 404,64 м
  • Краситель 2 1974 г. до 101 м
  • Саммит (71 ° 17’N 37 ° 56’W, 3212 м над уровнем моря) в 1974 г. до 31 м
  • Краситель 3 в 1975 г. на 95 м
  • Южный купол (63 ° 33’N 44 ° 36’W, 2850 м над уровнем моря) в 1975 г. до 80 м
  • Ганс Таузен (82 ° 30’N 38 ° 20’W, 1270 м над уровнем моря) в 1975 г. до 60 м
  • Краситель 3 1976 г. на 93 м
  • Ганс Таузен в 1976 г. до 50 м
  • Ганс Таузен в 1977 г. до 325 м
  • Лагерь века (77 ° 10’N 61 ° 8’W, 1885 м над уровнем моря) в 1977 г. до 49 м
  • Краситель 2 в 1977 г. на 84 м
  • Лагерь III (69 ° 43’N 50 ° 8’W) в 1977 г. до 84 м
  • Краситель 3 1978 до 90 м
  • Лагерь III в 1978 г. до 80 м.

«Однако на большей части ледникового щита Гренландии годовая скорость накопления значительно превышает 0,2 м льда в год.−1, и поэтому дельта-метод работает на тысячи лет назад во времени, единственное ограничение - стирание годовых дельта-циклов за счет диффузии молекулы воды в твердом льду ... »[6] Дельта означает изменение доли кислорода-18 в различных сезонных слоях. «Основная причина сезонных колебаний дельты заключается в том, что по пути к полярным регионам выпадающая воздушная масса зимой обычно охлаждается больше, чем летом».[6] «... толщина годового слоя ... уменьшается с 19 см в 2000-летнем льду до 2 см в 10000-летнем льду из-за пластического истончения годовых слоев по мере их опускания на большую глубину.10.”[7] «... вулканические кислоты в слоях снега, образовавшиеся вскоре после крупного извержения вулкана, можно обнаружить - по повышенной удельной проводимости, измеренной на образцах таявшего льда8, или по повышенной кислотности, обнаруженной электрическим током через твердый лед ...»[7]

Краситель 3 ядра

Хотя имеющиеся данные GISP, собранные за предыдущие семь лет, указали на северо-центральную Гренландию как на оптимальное место для первого глубокого бурения, финансовые ограничения вынудили выбрать удобное с точки зрения логистики местоположение Dye-3.

Краситель 3 1971

Предварительный GISP полевые работы начат в 1971 году в Dye 3 (65 ° 11′N 43 ° 49'з.д. / 65,183 ° с.ш. 43,817 ° з.д. / 65.183; -43.817 (Краситель 3)), где керн глубиной 372 метра и диаметром 10,2 см был извлечен с помощью бурения термического (США) типа. Еще три керна на глубину 90, 93 и 95 м пробурены разными типами буров.

Краситель 3 1973

Для промежуточного сверления c. 390 м, буровая установка была установлена ​​на 25 м ниже поверхности в нижней части РЛС Dye 3. Около 740 сезонных δ18 были подсчитаны циклы, что указывает на то, что ядро ​​восходит к 1231 году нашей эры. В этом керне было видно, что, просачиваясь через пористый снег, талая вода вновь замерзает где-то в холодном фирне и нарушает последовательность слоев.

Краситель 3 1975

Второй керн на Dye 3 был пробурен в 1975 году мелким (швейцарским) сверлом до 95 м при диаметре 7,6 см.

Краситель 3 1976

Третий керн на месторождении Dye 3 был пробурен в 1976 году буровым канатом (США) диаметром 10,2 см до глубины 93 м.

Краситель 3 1978

Еще один керн на месторождении Dye 3 был пробурен в 1978 году с использованием бурения Shallow (США) диаметром 10,2 см до глубины 90 м.

Измерения [SO42−] и нет3−] в Фирн пробы за период 1895–1978 гг. были отобраны из керна Dye 3 1978 г. до глубины 70 м.[8]

Краситель 3 1979

В 1979 году было начато первое глубокое бурение в коренных породах Dye-3 с диаметром 22,2 см. CRREL термическое (американское) бурение для бурения керна для создания скважины диаметром 18 см, которая была обсажена, на глубину 77 м. Обсадная труба большого диаметра была вставлена ​​поверх пористой фирновой зоны для удержания бурового раствора.[9]

После отработки различных логистический и инженерное дело проблемы, связанные с разработкой более сложных буровая установка, бурение до коренная порода на Dye 3 началось летом 1979 года с использованием нового датского электромеханического ледобура, на котором был получен керн диаметром 10,2 см. С июля по август 1979 г. с помощью ИСТУК было удалено 273 м керна.[10] В конце полевого сезона 1980 года ИСТУК прогрыз до 901 м. В 1981 году на глубине 1785 м измерения пыли и электропроводности показали начало образования льда от последнего оледенения.[10] Керновое бурение продолжилось, и 10 августа 1981 г. коренная порода была достигнута на глубине 2038 м. Диапазон глубин для датского бурения составлял 80–2038 м.

Сайт Dye 3 был компромиссом: гляциологически, более высокий сайт на ледяной разрыв с гладкой скальной породой было бы лучше; с точки зрения логистики такой сайт был бы слишком удаленным.

Скважина расположена в 41,5 км к востоку от местного ледникового покрова ледникового покрова южной Гренландии.[11]

Условия сдвига

Ядра Dye 3 были частью GISP а на высоте 2037 метров последний керн Dye 3 1979 года был самым глубоким из 20 кернов, извлеченных из ледникового щита Гренландии.[5] Скорость поверхностного льда 12,5 мА.−1, 61,2 ° истинно.[11] На высоте 500 м над коренной породой скорость льда составляет ~ 10 мА.−1, 61,2 ° истинно.[11] Лед выше и ниже по течению от Красителя 3 течет вниз (-) со средним уклоном ~ 0,48%.[11] Температура коренных пород -13,22 ° C (на 1984 г.).[11]

Основная преемственность

Сердечник Dye 3 1979 не полностью цел и не поврежден. «Ниже 600 м лед становился хрупким с увеличением глубины и сильно трескался между 800 и 1200 м. Физические свойства активной зоны постепенно улучшались, и на глубине ниже ~ 1400 м было отличное качество ».[12] «Глубокое керновое бурение льда закончилось в августе 1981 года. Керн льда имеет длину 2035 м и диаметр 10 см. Он был пробурен с отклонением менее 6 ° от вертикали, и менее 2 м отсутствует. Самые глубокие 22 м состоят из илистого льда с возрастающей концентрацией гальки вниз. В интервале глубин от 800 до 1400 м лед был чрезвычайно хрупким, и даже осторожное обращение неизбежно повредило эту часть керна, но остальная часть керна находится в хорошем или отличном состоянии ».[13]

Интервал глубин от 800 до 1400 м был периодом примерно от двух тысяч лет назад до примерно пяти или шести тысяч лет назад.[14]

Таяние было обычным явлением на протяжении голоцена. Летнее таяние обычно является правилом для красителя 3, а иногда даже на севере Гренландии. Все эти таяния в некоторой степени нарушают ясность годового отчета. «Исключительно теплый период может создавать детали, которые распространяются вниз за счет просачивания по изолированным каналам в снег нескольких предыдущих лет. Это может произойти в регионах, где обычно наблюдается незначительное таяние снежного покрова или его нет, на примере середины июля 1954 года на северо-западе Гренландии.4. Такое событие могло привести к заключению, что два или три года подряд было аномально теплым летом, тогда как все наледи образовывались в течение одного периода, который длился несколько дней. Место, где особенности плавления будут иметь наибольшее климатическое значение, находится в верхней части перколяционной фации, где летнее таяние является обычным явлением, но глубокая фильтрация минимальна.4. Краситель 3 на юге Гренландии (65 ° 11’N; 43 ° 50’W) является таким местом ».[15]

Подсчет годовых слоев

Поскольку на буровой площадке Dye 3 накапливается более чем в два раза больше, чем в центральной Гренландии, годовые слои хорошо разделены и относительно толстые в верхних частях, что делает керн идеальным для датирования последних тысячелетий.[16] Но высокая скорость накопления привела к относительно быстрому потоку льда (вызванному потоком истончению слоя и диффузии изотопов), Dye 3 1979 не может использоваться для годового подсчета слоя, намного превышающего 8 тыс. Лет назад во времени.[16]

Распределение диаметров кристаллов льда

Диаметр кристаллов колеблется от ~ 0,2 см на высоте 1900 м от коренной породы (глубина 137 м) до ~ 0,42 см по вертикали (v) и ~ 0,55 см по горизонтали (h) на высоте 300 м над коренной породой (глубина 1737 м).[11] Однако ниже 300 м диаметр кристалла быстро уменьшается с увеличением концентрации пыли до минимума ~ 0,05 см на высоте 200 м над коренной породой (глубина 1837 м), снова линейно увеличиваясь до ~ 0,25 см v и ~ 0,3 см в высоту чуть выше коренной породы.[11] Диаметр кристаллов остается примерно постоянным на высоте от 1400 до 300 м над коренной породой (глубины 637–1737 м), причем самые большие кристаллы и наибольшая деформация (~ 0,55 см v и ~ 0,7 см h) возникают на высоте 1100 м над коренной породой (глубина 937 м). .[11]

Зона хрупкости, упомянутая выше в разделе «Непрерывность ядра», соответствует в Красителе 3 1979 г. с устойчивым размером зерна (размером кристалла) от ~ 637 до ~ 1737 м в диапазоне глубин. Это тоже Климатический оптимум голоцена период.

Бериллий 10 вариаций

По состоянию на 1998 год единственная доступная длинная запись для 10Be из Dye 3 1979.[17] Были подняты вопросы, отражают ли все части записи Dye 3 1979 года солнечную активность или на них влияет климат и / или динамика льда.[17]

Концентрация пыли

Пиковая концентрация пыли составляет ~ 3 мг / кг на высоте 200 м над скальной породой (глубина 1837 м), уступая только илистому льду (> 20 мг / кг) на дне 25 м, который имеет очень высокую скорость деформации.[11]

Ледниковые периоды

Считается самым верхним 1780 м. Голоцен льда, а нижняя часть считается отложенной во время Висконсинский период.[11]

Из δ18 O-образный профиль ядра Dye 3 относительно легко отличить послеледниковый климатический оптимум, их части и ранее: Пре-бореальный переход, Аллерод, Bølling, Младший дриас, и Древнейшие дриасы. В записи изотопа кислорода Dye 3 1979 г. Старые дриасы выглядит как нисходящий пик, устанавливающий небольшой разрыв низкой интенсивности между Беллингом и Аллеродом.

Во время перехода от более молодого дриаса к пребореальному времени температура в Южной Гренландии за 50 лет повысилась на 15 ° C. В начале этого же перехода избыток дейтерия и концентрация пыли сместились на более низкие уровни менее чем за 20 лет.[13]

В послеледниковый климатический оптимум длилась от ~ 9000 до 4000 лет до н.э. по данным Dye 3 1979 и Camp Century 1963 δ18 O профили. Ядра Dye 3 1979 и Camp Century 1963 демонстрируют 8.2 ка событие и пограничное событие, отделяющее голоцен I от голоцена II.[13]

Окаменелости

Пробы с подошвы 2 км глубиной Dye 3 1979 и 3 км глубиной. СХВАТИТЬ керны показали, что высокогорный юг Гренландии был населен разнообразным множеством хвойное дерево деревья и насекомые за последний миллион лет.[18]

Краситель 3 1988

Эллен Мосли-Томпсон возглавила гляциологическую команду из трех человек, которая пробурила керн средней глубины на Dye 3, Гренландия.

Сравнение с другими кернами льда Гренландии

Карту расположения различных кернов ледникового покрова Гренландии см.[19]

Графическое описание изменений температуры в Гренландии с 500 по 1990 год нашей эры, основанное на анализе глубокого ледяного керна Гренландии и некоторых исторических событиях. Годовые изменения температуры показаны вертикально в ˚C. Цифры следует читать горизонтально:
1. С 700 по 750 год нашей эры люди, принадлежащие к культуре позднего дорсета, переселяются в области вокруг пролива Смит, острова Элсмир и Гренландии к северу от Туле.
2. Скандинавское заселение Исландии начинается во второй половине 9 века.
3. Скандинавское заселение Гренландии начинается незадолго до 1000 года.
4. Инуиты Туле переселяются в северную Гренландию в XII веке.
5. Поздняя дорсетская культура исчезает из Гренландии во второй половине 13 века.
6. Западное поселение исчезает в середине 14 века.
7. 1408 год - это Брак в Хвальси, последний известный письменный документ на скандинавском языке в Гренландии.
8. Восточное поселение исчезает в середине 15 века.
9. Джон Кэбот - первый европеец постисландской эпохи, посетивший Лабрадор - Ньюфаундленд в 1497 году.
10. «Малый ледниковый период» с 1600 до середины 18 века.
11. Норвежский священник Ханс Эгеде прибывает в Гренландию в 1721 году.

Чтобы изучить возможность похолодания климата, ученые пробурили ледяные шапки Гренландии, чтобы получить образцы керна. Изотопы кислорода из ледяных шапок предполагают, что Средневековый теплый период вызвали относительно более мягкий климат в Гренландии, продолжавшийся примерно с 800 до 1200. Однако примерно с 1300 года климат начал охлаждаться. К 1420 году мы знаем, что "Маленький ледниковый период "достигли высоких уровней в Гренландии.[20]

Для большинства арктических ледяных кернов до 1987 года области ядра с высокими концентрациями пыли хорошо коррелируют со льдом, имеющим высокие скорости деформации и малый диаметр кристаллов, как во льдах голоцена, так и во льдах Висконсина.[11]

Лагерь века 1963

Ледяной керн Кэмп-Сенчури, Гренландия (пробитый в 1963–1966 гг.) Имеет глубину 1390 м и содержит климатические колебания с периодами 120, 940 и 13 000 лет.[21]

Подсчет годовых слоев

«Таким образом, в принципе датирование ледяного керна Кэмп-Сенчури путем подсчета годовых слоев возможно до глубины около 1060 м, что соответствует 8 300 годам лет назад по временной шкале, которую мы примем».[22] «Однако может возникнуть необходимость применить поправку, зависящую от глубины, для учета« потерянных »годовых колебаний. Даже во время фирнификации сезонные δ-колебания в годы с необычно низким накоплением могут исчезнуть из-за массообмена. К сожалению, физическое состояние (сломанные или отсутствующие части) ледяного керна Кэмп-Сенчури препятствует постоянному измерению сезонных изменений изотопов с целью датирования от поверхности вниз ».[22]

Крет 1972

Керн Crête был пробурен в центральной части Гренландии (1974 г.) и достиг глубины 404,64 метра, что составляет всего около пятнадцати веков назад.[23]

Милсент 1973

«Первый керн, пробуренный на станции Milcent в центральной Гренландии, охватывает последние 780 лет».[24] Керн Milcent был пробурен на 70,3 ° N, 44,6 ° W, 2410 м над уровнем моря.[24] Керн Milcent (398 м) имел диаметр 12,4 см при использовании бурения Thermal (США) в 1973 году.

Ледниковые периоды

Основные записи Милсента относятся только к 1174 году нашей эры (Голоцен ) из-за высоких темпов накопления.[16]

Ренланд 1985

Ледяной керн Ренланд был пробурен в 1985 году.[13] Ледяное ядро ​​Ренланда из Восточной Гренландии, по-видимому, охватывает полный ледниковый цикл от голоцена до предыдущего эемского межледниковья. Длина ледяного керна Ренланда составляет 325 м.[25]

Судя по профилю дельты, ледяная шапка Ренланда в Скорсбисунд-Фьорд всегда была отделена от внутреннего льда, но все дельта-прыжки, обнаруженные в керне Кэмп-Сенчури 1963 года, повторялись в керне льда Ренланд.[13]

Включения во льду

Ядро Ренланда известно тем, что, по-видимому, содержит первую запись метансульфоната (MSA) в Северном полушарии и первую непрерывную запись сульфата морской соли.[26]

Ядро Renland также является первым, обеспечивающим непрерывный учет аммония (NH4+) видимо на протяжении всего ледникового периода.[25]

Распределение 10Сообщалось, что находиться в верхних 40 м ледяного керна Ренланда, и это подтверждает 10Образец циклического колебания от Красителя 3.[17]

Ледниковые периоды

Ядро Ренланда, по-видимому, содержит лед начиная с имского яруса.[25]

GRIP 1989

GRIP успешно пробурила 3028-метровую ледяной керн на кровать Гренландский ледяной щит на Саммите, Центральный Гренландия с 1989 по 1992 год при 72 ° 35' с.ш. 37 ° 38'з.д. / 72,583 ° с. Ш. 37,633 ° з. / 72.583; -37.633, 3238 м над уровнем моря.

Включения во льду

В центральном ледяном керне Гренландии GRIP было обнаружено восемь слоев пепла.[27] Четыре слоя пепла (Зоны Яла I и II, Саксунарватн и слой поселений), происходящие из Исландии, были идентифицированы в GRIP путем сравнения химического состава осколков стекла из пепла.[27] Остальные четыре не были сопоставлены с известными отложениями золы.[27]

Тефра Саксунарватн через радиоуглеродное датирование составляет около 10 200 лет назад.

GISP2 1989

Последующий проект США GISP2 пробурил в более гляциологически лучшем месте на вершине (72 ° 36 'северной широты, 38 ° 30' западной долготы, 3200 м над уровнем моря). Это ударило по коренной породе (и пробурило еще 1,55 м в коренную породу) 1 июля 1993 года после пяти лет бурения. Европейский ученые создали параллельное ядро ​​в СХВАТИТЬ проект. GISP2 произвел ледяной керн глубиной 3053,44 метра, самый глубокий ледяной керн в мире на то время.[28] Площадка GRIP находилась в 30 км к востоку от GISP2. «До глубины 2790 м в GISP2 (что соответствует возрасту около 110 тыс. Лет назад) записи GISP2 и GRIP почти идентичны по форме и многим деталям».[28]

Визуальная стратиграфия

Шкала времени GISP2 основана на подсчете годовых слоев преимущественно с помощью визуальной стратиграфии.

Участок ледяного керна GISP 2 длиной 19 см с высоты 1855 м, показывающий структуру годового слоя, освещенную снизу волоконно-оптическим источником. Разрез содержит 11 годовых слоев с летними слоями (отмечены стрелками), зажатыми между более темными зимними слоями.

Записи изотопных температур показывают 23 межстадиальных события, которые можно коррелировать между записями GRIP и GISP2 между 110 и 15 тыс. Лет назад.[28] Лед в обоих кернах глубиной ниже 2790 м (записи до 110 тыс. Лет назад) демонстрирует признаки складчатости или наклона структур, слишком больших, чтобы их можно было полностью наблюдать в одном керне.[28]

Основная часть ледяного керна GISP2 находится в архиве Национальная лаборатория керна льда в Лейквуд, Колорадо, Соединенные Штаты.

Фотография участка керна льда GISP2 с глубины 1837 м с хорошо заметными годовыми слоями. Белые полосы считаются от летнего снега, а чистые полосы - от зимнего снега.

Проект ледового ядра Северной Гренландии, 1996 г.

Буровая площадка Проект ледового ядра Северной Гренландии (NGRIP) находится недалеко от центра Гренландия (75.1 N, 42.32 W, 2917 м, толщина льда 3085). Бурение началось в 1999 г. и было завершено на коренная порода 17 июля 2003 г.[29] Сайт NGRIP был выбран для извлечения длинной и безмятежной записи, простирающейся до последнего ледниковый, и это было очевидно успешно.

Необычно то, что на дне ядра NGRIP наблюдается таяние - предположительно из-за высокого геотермальный тепловой поток локально. Преимущество этого заключается в том, что нижние слои меньше сжимаются при истончении, чем они могли бы быть в противном случае: годовые слои NGRIP в возрасте 105 тыс. Лет имеют толщину 1,1 см, что вдвое превышает толщину GRIP при том же возрасте.

Условия сдвига

Место было выбрано для плоского прикорневого топография чтобы избежать искажений потока, которые отображают нижнюю часть СХВАТИТЬ и GISP ядра ненадежные.

Распределение диаметров кристаллов льда

В верхних 80 м ледникового покрова фирн или снег постепенно уплотняется, образуя плотную упаковку кристаллов льда типичных размеров от 1 до 5 мм.[30] Распределение кристаллов по размерам было получено из пятнадцати вертикальных шлифов льда размером 20 см × 10 см (высота × ширина) и толщиной 0,4 ± 0,1 мм, равномерно распределенных в интервале глубин 115–880 м.[30] Размеры пиков с глубиной составляли ~ 1,9 мм 115 м, ~ 2,2 мм 165 м, ~ 2,8 мм 220 м, ~ 3,0 мм 330 м, ~ 3,2 мм 440 м, ~ 3,3 мм 605 м, тогда как средние размеры по глубине были ~ 1,8 115 м, ~ 2,2 мм, 165 м, ~ 2,4 мм, 220 м, ~ 2,8 мм, ~ 270 м, ~ 2,75 мм, 330 м, ~ 2,6 мм, ~ 370 м, ~ 2,9 мм, 440 м, ~ 2,8 мм, ~ 490 м, ~ 2,9 мм ~ 540 м, ~ 2,9 мм 605 м, ~ 3,0 ~ 660 м, ~ 3,2 мм ~ 720 м, ~ 2,9 мм ~ 770 м, ~ 2,7 мм ~ 820 м, ~ 2,8 мм 880 м.[30] И здесь, как и в случае с Красителем 3, было достигнуто устойчивое состояние роста зерна, которое продолжалось через послеледниковый климатический оптимум.

Распределение кристаллов льда по размерам изменяется с глубиной и приближается к закону нормального роста зерен за счет конкурирующих механизмов фрагментации (с образованием более мелких многоугольных зерен) и диффузии по границам зерен (с образованием более крупных, сжатых по вертикали, расширенных по горизонтали зерен).[30] Хотя некоторые пики для более глубоких распределений кажутся немного больше, прогнозируемый средний размер зерна в установившемся состоянии составляет 2,9 ± 0,1 мм.[30]

Ледниковые периоды

Запись NGRIP помогает решить проблему с записью GRIP - ненадежность Эмский ярус часть записи. NGRIP охватывает 5 тыс. Лет им. Эмского времени и показывает, что тогда температуры были примерно такими же стабильными, как и доиндустриальные. Голоцен температуры были. Это подтверждается осадок сердечники, в частности MD95-2042.[31]

Окаменелости

В 2003 году NGRIP обнаружил то, что кажется остатками растений, почти в двух милях от поверхности, и им может быть несколько миллионов лет.[19]

«Некоторые из кусочков очень похожи на стебли травы или сосновые иглы», - сказал профессор геологии Университета Колорадо в Боулдере Джеймс Уайт, главный исследователь NGRIP. «В случае подтверждения это будет первый органический материал, извлеченный в результате глубокого ледового бурения», - сказал он.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б «Линия дистанционного раннего предупреждения (DEW): библиография и список документальных ресурсов» (PDF). Арктический институт Северной Америки. п. 23.
  2. ^ "NSIDC Arctic Sea Ice News Fall 2007". nsidc.org. Получено 2008-03-27.
  3. ^ Encyclopdia Britannica. Мультимедийное издание 1999 г.
  4. ^ «Саммит Ice Cores (GISP2 и GRIP)». Национальный отчет для IUGG, Rev. Geophys. Vol. Приложение 33, Американский геофизический союз, 1995.
  5. ^ а б "Мировые центры данных NOAA Paleoclimatology Dye 3 Ice Core".
  6. ^ а б Молоток; Clausen HB; Dansgaard W; Gundestrup N; Johnsen SJ; Ри, Н. (1978). «Датирование кернов льда Гренландии по моделям потока, изотопам, вулканическим обломкам и континентальной пыли». Журнал гляциологии. 20 (82): 3–26. Bibcode:1978JGlac..20 .... 3H. Дои:10.1017 / S0022143000021183.
  7. ^ а б Hammer, C.U .; Clausen, H.B .; Дансгаард, В. (1980). «Ледяной покров Гренландии свидетельствует о постледниковом вулканизме и его климатическом воздействии». Природа. 288 (5788): 230–235. Bibcode:1980Натура.288..230H. Дои:10.1038 / 288230a0. S2CID  4312702.
  8. ^ Neftel, A .; Beer, J .; Oeschger, H .; Zürcher, F .; Финкель Р. К. (1985). «Концентрации сульфатов и нитратов в снегу из Южной Гренландии 1895–1978». Природа. 314 (6012): 611–613. Bibcode:1985Натура.314..611Н. Дои:10.1038 / 314611a0. S2CID  43901539.
  9. ^ Langway CC Jr. (январь 2008 г.). «История ранних полярных ледяных кернов» (PDF). Инженерный корпус армии США. Архивировано 17 февраля 2013 года.CS1 maint: BOT: статус исходного URL-адреса неизвестен (связь)
  10. ^ а б Дансгаард В. (2004). Frozen Annals Исследование ледникового щита Гренландии. Оддер, Дания: Narayana Press. п. 124. ISBN  978-87-990078-0-6.
  11. ^ а б c d е ж грамм час я j k Даль-Йенсен Д; Gundestrup NS (август 1987 г.). Уоддингтон ЭД; Уолдер Дж. С. (ред.). Основополагающие свойства льда на красителе 3, Гренландия в «Физических основах моделирования ледяного покрова» (Материалы Ванкуверского симпозиума). 170. Уоллингфорд, Оксфордшир, Великобритания: IAHS. С. 31–43. ISBN  978-0-947571-36-8.
  12. ^ Shoji, H .; Лэнгуэй, К. С. (1982). «Воздушные гидратные включения в керне свежего льда». Природа. 298 (5874): 548–550. Bibcode:1982Натура.298..548С. Дои:10.1038 / 298548a0. S2CID  4354753.
  13. ^ а б c d е Dansgaard, W .; Clausen, H.B .; Gundestrup, N .; Hammer, C.U .; Johnsen, S. F .; Kristinsdottir, P.M .; Ри, Н. (1982). «Новое ядро ​​льда в Гренландии». Наука. 218 (4579): 1273–7. Bibcode:1982Научный ... 218.1273D. Дои:10.1126 / science.218.4579.1273. PMID  17770148. S2CID  35224174.
  14. ^ Роза ЛЕ (зима 1987 г.). «Некоторые предварительные замечания о ледяных кернах». Кронос. 12 (1): 43–54. Архивировано из оригинал на 2015-04-10.
  15. ^ Herron, M. M .; Herron, S.L .; Лэнгуэй, К. С. (1981). «Климатический сигнал особенностей таяния льда на юге Гренландии». Природа. 293 (5831): 389–391. Bibcode:1981Натура.293..389H. Дои:10.1038 / 293389a0. S2CID  4312310.
  16. ^ а б c Расмуссен С.О. (август 2006 г.). Улучшение, датирование и анализ стратиграфии керна льда Гренландии (PDF). Копенгаген, Дания: Копенгагенский университет. п. 166. Архивировано с оригинал (PDF) на 2007-06-11. Получено 2009-08-30.
  17. ^ а б c Алдахан А; Possnert G; Johnsen SJ; Clausen HB; Isaksson E; Карлен В; Ханссон М. (июнь 1998 г.). "Шестьдесят лет 10Будь рекордсменом из Гренландии и Антарктиды ». J Earth Syst Sci. 107 (2): 139–47. Дои:10.1007 / BF02840464 (неактивно 10.11.2020).CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2020 г. (связь)
  18. ^ Willerslev, E .; Cappellini, E .; Boomsma, W .; Nielsen, R .; Hebsgaard, M. B .; Бренд, Т. Б .; Hofreiter, M .; Bunce, M .; Пойнар, Х. Н .; Dahl-Jensen, D .; Johnsen, S .; Steffensen, J. P .; Беннике, О .; Schwenninger, J. -L .; Nathan, R .; Armitage, S .; De Hoog, C. -J .; Алфимов, В .; Christl, M .; Beer, J .; Muscheler, R .; Barker, J .; Sharp, M .; Пенкман, К.Э.; Haile, J .; Taberlet, P .; Gilbert, M. T. P .; Casoli, A .; Campani, E .; Коллинз, М. Дж. (2007). «Древние биомолекулы из глубоких ледяных кернов раскрывают лесную южную Гренландию». Наука. 317 (5834): 111–4. Bibcode:2007Наука ... 317..111W. Дои:10.1126 / science.1141758. ЧВК  2694912. PMID  17615355.
  19. ^ а б Проект ледового ядра Северной Гренландии. glaciology.gfy.ku.dk
  20. ^ Фитцхью, Уильям В .; Уорд, Элизабет I., ред. (2000). Викинги: сага о Северной Атлантике. Вашингтон: издательство Смитсоновского института совместно с Национальным музеем естественной истории. п.330. ISBN  978-1560989950.
  21. ^ Dansgaard, W .; Johnsen, S.J .; Moller, J .; Лэнгуэй, К. С. (1969). «Тысяча веков климатических рекордов из лагеря века на ледниковом щите Гренландии». Наука. 166 (3903): 377–80. Bibcode:1969Sci ... 166..377D. Дои:10.1126 / science.166.3903.377. PMID  17796550. S2CID  9674822.
  22. ^ а б Johnsen, S.J .; Dansgaard, W .; Clausen, H.B .; Лэнгуэй, К. С. (1972). «Профили изотопов кислорода через антарктический и гренландский ледяные покровы». Природа. 235 (5339): 429–434. Bibcode:1972 г., природа. 235..429J. Дои:10.1038 / 235429a0. S2CID  4210144.
  23. ^ Роуз, Л. Е. (зима 1987 г.). «Ядра льда Гренландии». Кронос. 12 (1): 55–68.
  24. ^ а б Oeschger, H .; Beer, J .; Андре, М .; Fehn, U .; Damon, P .; Raisbeck, G .; Henning, W .; Бард Э. (1987). "10Быть и 14C в системе Земля ». Философские труды Королевского общества A: математические, физические и инженерные науки. 323 (1569): 45–56. Bibcode:1987RSPTA.323 ... 45O. Дои:10.1098 / рста.1987.0071.
  25. ^ а б c Hansson, M .; Хольмен, К. (2001). «Биосферная активность в высоких широтах во время последнего ледникового цикла, выявленная вариациями аммония в ледяных кернах Гренландии». Письма о геофизических исследованиях. 28 (22): 4239–4242. Bibcode:2001GeoRL..28.4239H. Дои:10.1029 / 2000GL012317.
  26. ^ Hansson, M.E .; Зальцман, Э. С. (1993). «Первая запись метансульфоната и сульфата в керне льда Гренландии за полный ледниковый цикл». Письма о геофизических исследованиях. 20 (12): 1163–1166. Bibcode:1993GeoRL..20.1163H. Дои:10.1029 / 93GL00910.
  27. ^ а б c Grönvold, K .; Óskarsson, N.E .; Johnsen, S. S. J .; Clausen, H.B .; Hammer, C.U .; Bond, G .; Бард, Э. (1995). «Слои пепла из Исландии в ледяном керне Гренландии GRIP коррелируют с океаническими и наземными отложениями». Письма по науке о Земле и планетах. 135 (1): 149–155. Bibcode:1995E и PSL.135..149G. Дои:10.1016 / 0012-821X (95) 00145-3.
  28. ^ а б c d «Ледяное ядро». NOAA.gov.
  29. ^ Белый дом D (23 июля 2003 г.). «Прорыв ледяной шапки Гренландии». Новости BBC. Получено 3 января, 2010.
  30. ^ а б c d е Funder, S .; Hjort, C .; Ландвик, Дж. Н. Ю. (2008). «Последние ледниковые циклы в Восточной Гренландии, обзор». Борей. 23 (4): 283–293. Дои:10.1111 / j.1502-3885.1994.tb00601.x.
  31. ^ Кашио, Ямай (10 сентября 2004 года) Не столь резкое изменение климата? В архиве 2008-10-06 на Wayback Machine. worldchanging.com

внешняя ссылка