10月30日，中国第31次南极科学考察队于上海启程，本次科考队有成员281人，总航程约3万海里，历时163天。据了解，此次南极科考将在昆仑站进行深冰芯钻探。
南极大陆是地球上唯一没有受到人类活动影响的纯净大陆，覆盖在南极大陆上的冰盖记录着地球古气候的演变信息，通过向南极冰盖进行钻探取芯，并对冰芯进行研究，可以重塑地球古气候模型，反演地球气候演变历史，预测地球气候未来变化趋势；此外钻穿冰盖，到达冰盖底部，对地质学、生物学等多学科的研究与发展也有着重要的意义。
什么是冰芯
（图片来源于网络）
南极的冰盖并不是由水冻结而成，由于地处地球最南端，南极的每次降雪都没有融化，新的积雪将陈雪压缩成冰，从而而一层一层地堆积起来，越往上的冰层越新。由于冰盖是由积雪的重量长期挤压而形成的，于是被成为“重力冰”。
冰芯是人类在冰盖上钻孔获得的连续冰层，其主要成分为氧同位素比率δ18O。冰芯具有信息量大、高保真、高分辨率等特点。从冰芯中，科学家可以提取物理、化学、生物信息，而这些信息可以真实再现成冰时的环境特征。
为什么要钻取冰芯
由于南极冰层形成的特殊性，从冰盖中取出的冰芯不仅能测定冰川的年龄及其形成过程，还可以得到相应历史年代的气温和降水资料，以及相应年代的二氧化碳等大气化学成分含量。例如，冰芯中记录的冰雪累计量，可以反映降水程度。冰芯中的尘埃含量、同位素、化学元素等，都可以反映当时的大气环境。冰芯中雪粒的粒径可以反映温度的高低。冰芯的这些特性使之当之无愧地成为地球的“自然档案”，并对全球环境变化的研究产生重大贡献。
氧同位素比率δ18O对冰芯研究有重要意义。从冰芯中获得的主要记录之一就是δ18O。δ18O的高低反映了成冰时的温度状况，这是因为氧存在三种同位素：16O、17O、18O、17O在自然界中含量极少，故忽略不计。大气中的水汽从根本上来说是来自海洋，含18O的水分子不易蒸发，而16O容易蒸发。只有在温度较高时，18O才能蒸发增多，蒸发的水分子遇冷凝结在冰层中。温度越高，18O含量越高，δ18O值越大。根据这种关系，可以推断成冰时的温度状况。
冰芯的研究历史
1997年，科学家在喜马拉雅山钻取了14m的冰芯一支，叫达索普冰芯。在1991年的冰层中，SO42-浓度出现极高值。科学家预测，这是海湾战争引发的1991年春季科威特油井燃烧，烟尘在西风作用下带到喜马拉雅山地区。还是这个达索普冰芯，在1993-1995年的冰层中，尘埃来源粒子（Ca2+、Mg2+和SO42-）的浓度季节变化在春季出现高值，科学家认为，这反映了亚洲干旱半干旱区春季的沙尘暴天气。
科学家在格陵兰冰层钻取的、一根长3030米的“冰芯”显示：1986年苏联切尔诺贝利核电站发生泄露时，放射性尘埃飘过了太平洋，影响到靠近北冰洋的格陵兰岛。 中国科学家还利用氧同位素比率δ18O得出结论，青藏高原气候变化有一定差异，特别是南北差异和东西差异十分明显，并且反映出近100年来青藏高原在不断变暖。
2005年，中国南极内陆科考队到达南极冰盖最高点的冰穹A地区，并发现在该地区冰厚超过3000米。经论证，2008年在这里建立了中国第三个南极考察站——昆仑站。
2008年，科学家从封存在南极冰芯中的气泡证实，在之前长达65万年的时间内，地球大气中三大温室气体：二氧化碳、甲烷和一氧化二氮的浓度，从未像最近几百年这么高，与人类活动有关。
我国的冰芯钻探
中国第29次南极科学考察队昆仑站队在海拔4000多米的南极冰盖最高点区域，队员们用深冰芯钻机，成功完成“第一钻”，获取一支长达3.83米的冰芯。中国计划用4年时间在此钻取超过3000米的深冰芯，以获得100万年以上时间尺度的地球气候与环境变化的信息。这将是国际深冰芯钻探研究方面的一项重大突破。
昆仑站队队员与中国首支深冰芯合影记（图片来源于网络）
世界上最古老的冰芯
（图片来源于网络）
世界上最古老的冰芯由日本南极观测队於2006年1月26日在日本南极观测站基地「富士圆顶」（Fuji Dome）附近发现，据日本国立极地研究所所长藤井理行表示，这是在南极冰盖下9994英呎处发现；日本教育科学部门的官员梅崎友治表示，冰芯气泡中含有许多气泡，这些气泡里面的气体，很有可能是百万年前留下来的，如果经过研究，不但可以了解以前的地球环境，还可以用来预测以后的气候。经估计，这可能是世界上最古老的冰芯，历史约有100百万年左右。（中国勘测联合网 综合报道）
声明：中国勘测联合网登载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其描述，文章内容仅供参考。
