冰芯

冰芯这是一种长圆柱形的冰川冰，是通过钻穿格陵兰岛的冰川而回收的，南极洲和世界各地的高山。科学家们提取这些岩心来寻找气候过去十万年或更久的变化。冰芯研究开始于20世纪60年代，以补充基于深海岩芯、湖泊沉积物和树木年轮研究的其他气候研究(树木年代学)．从那时起，它们揭示了以前不为人知的大气细节作文、温度和气候突变。这些变化包括“闪烁”，似乎只持续3到10年——比传统的气候变化速度观点要快得多。对于那些模拟未来气候变化及其对社会的潜在影响的人来说，突变是非常值得关注的。

冰芯记录了数千年的古代降雪，这些降雪逐渐变成晶体冰川冰。在高积区，如低纬度山地冰川等格陵兰冰盖在美国，每年都可以看到和计数代表数万年的冰层，通常是用肉眼。

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第一次深度钻探发生在20世纪60年代，作为格陵兰岛世纪营和南极洲伯德站的初步努力。这些成功但有限的尝试之后，美国-丹麦-瑞士合作的格陵兰冰盖项目(GISP-1)从1979年到1981年在格陵兰岛南部进行。从1989年到1992年，联合欧洲格陵兰冰芯项目(控制)峰会位于格陵兰岛中东部的科考站钻穿了3029米(9935英尺)厚的冰，然后撞上了基岩。第二年，GISP-2在GRIP站点以西30公里(19英里)的站点完成。这一努力达到了3053英尺(10014英尺)的深度。这些冰芯跨越了大约11万年的相对稳定的冰。然而，GRIP和GISP-2之间的比较表明，最低的100-150米(330-490英尺)，可以追溯到11万到25万年前，并不相关，很可能是被冰的运动扭曲了。

特别值得注意的是长历史在东南极洲中部的俄罗斯东方站进行钻探。在南极洲中部，速度缓慢雪在极地沙漠条件下的积累排除了计数，但最长的记录是在这里获得的。有记录的最长时间跨度是在南极冰盖高处的沃斯托克发现的，可能可以追溯到40万年前。然而，这些记录的年代必须通过与其他记录(如海洋记录)相关联来间接完成氧气同位素阶段，在海平面曲线上看到的融水脉冲，或者花粉．Vostok没有钻到基岩上，因为它下面有一个大约500米(1600英尺)深的冰下湖，正在保护它不受表面污染。南极其他地点也进行了钻探。此外，人们早就认识到，赤道附近的高海拔冰川或在温带纬度可以提供对全球气候的不同看法。安第斯山脉的高山冰川已经被取芯喜马拉雅山脉，在山。乞力马扎罗在赤道附近的非洲。

典型的取冰作业采用大型测地线圆顶来保护电动空心螺旋钻。这台钻机可回收数米长、直径10厘米(4英寸)的岩心。岩芯孔是用不结冰的溶液保持开放的，以对抗冰的压力，否则在逐渐深入的岩芯提取过程中，会迫使孔关闭。堆芯在洁净室设备中处理和包装，以防止污染。热带和亚热带地区的高山冰川必须防止融化。直升机有时是可用的，但经常是必要的包盒子里的核干冰把他们带到等在那里的卡车上。

核心数据

最重要的数据从冰中回收的是氧气的比例同位素（¹⁸O)和氢同位素(²H)直接来自古代雪的水。这些比例是降水的代表，因此最终揭示了来源水分的组成，海洋。这些比值也代表了空气温度和云层移动的距离。因此同位素是一种指示物气候变化．

大气成分是通过在雪被压缩并重新结晶成密集冰时被困在雪中的气泡来测量的。的测量二氧化碳(有限公司₂)和甲烷(CH₄)表明这些温室气体的浓度随着时间的推移发生了变化。在冰川时期，这两种物质的含量都要低得多，甚至低于现代大气中工业化前的水平。这表明温室气体水平与气候有关。现在已经可以测量¹⁸直接从这些微小的被困气泡中提取空气的O比，以便与海洋沉积物和石灰岩中的氧同位素记录进行直接比较。

历史悠久火山喷发可以在冰芯中通过测量硫酸盐(SO₄^－2)在冰中的浓度，硫酸盐是火山爆发的主要成分硫酸(H₂所以₄)．硫酸作为一种液体被运送到世界各地气溶胶它通过将阳光反射回太空而对气候产生强烈影响。火山也产生盐酸(HCl)和氢氟酸(HF)，在岩心中测量为总酸度。这些酸对气候的影响较小。在过去的9000年里，GISP-2核心揭示了300多次大喷发。火山灰的化学成分通常与已知的火山或沉积物中的火山灰层直接相关。在过去2000年里，许多历史上的火山喷发都与岩芯数据有确切的联系，而其他火山喷发则与其他历史上或地质上的火山喷发有大致的联系。

古气候通过直接或通过电导率测量冰中的粉尘含量，以更直接的方式进行研究。导电性是应用于岩心的技术中分辨率最好的。干旱地区产生灰尘环境，例如在主要冰原边缘发现的冰，在强风和风暴路径有利时被吹到冰芯地点。

岩心被收集并冷冻保存，然后锯成小块进行分析。晶体结构有助于确定年龄，以及温度、降雪、季节性和潜在的冰移动的变化。通过激光和融化部分冰并收集残余物直接测量粉尘含量。钙和其他离子的化学分析有助于确定粉尘的来源。气泡被提取以量化二氧化碳、甲烷和其他气体的百分比。冰本身被融化并被分析质谱分析以获得氧和氢的同位素。最后，冰芯的一部分被冷冻起来档案用于未来的再分析或新技术的开发。