南極アイスコアの海洋情報抽出による,間氷期における気候変動の解明

通过从南极冰芯提取海洋信息来阐明间冰期气候变化

基本信息

批准号：
02J06785
负责人：
植村立
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

水の水素と酸素安定同位体比(δDとδ^<18>O)から得られる指標であるd-excessをもちいて南極アイスコアからの気候変動記録の復元に関する研究をおこなった。おもな結果を、「雪生成実験」、「南極アイスコアd-excess記録の解析」にわけて示す。雪形成時の動的同位体効果を実証するために人工雪の生成実験を行った。本研究では、人工雪を生成する装置(防災科学技術研究所雪氷防災実験棟)を用いて、雪形成時の同位体分別実験をおこなった。その結果、過去の研究で理論的に予測されていたように雪のd-excessが氷に対する水蒸気の過飽和度に応じて予測される変動を示すことを示した。南極ドームふじアイスコアのd-excess記録を得るために水素同位体比測定をおこなった。測定の結果、過去約34万年のd-excess記録を明らかにした。さらに、南極アイスコアのd-excess記録を、水蒸気起源の気候変動記録として解釈するために、局地的な効果の影響を取り除く手法を提案した.この結果、ドームふじの補正後のd-excess記録は、海底コアから復元した海水の酸素同位体比の変動曲線、南半球中緯度から得られた海面水温の変動曲線と過去34万年にわたって、相関を示した。この成果を論文として発表した。さらに、前の氷期の後半(28000年から41000年前)について、詳細な時間分解能(〜40年)で分析した。南極ドームふじアイスコアの分析結果、δDとd-excessの記録はグリーンランドアイスコアに記録されている千年規模の気候変動と対応する変動を示していた。この結果は、北半球の急激な気候変動に対応して、南極の気温、ドームふじの水蒸気起源海洋の海面水温変動も変動したことを示唆している。

我们利用d-excess（从水中氢和氧的稳定同位素比率（δD 和δ^18>O）获得的指数）对南极冰芯的气候变化记录进行了重建研究。主要成果分为“造雪实验”和“南极冰芯d超记录分析”。进行了人工造雪实验，以证明造雪过程中的动态同位素效应。在这项研究中，我们利用产生人造雪的装置（国立地球科学与防灾研究所冰雪防灾实验楼）进行了造雪过程中的同位素分离实验。结果表明，正如先前研究中的理论预测，积雪过量显示出预期的变化，具体取决于水蒸气相对于冰的过饱和程度。进行氢同位素比测量以获得南极穹顶富士冰芯的d-过量记录。测量结果揭示了过去 34 万年的 d 过量记录。此外，为了将南极冰芯的d-excess记录解释为源自水蒸气的气候变化记录，我们提出了一种消除局部效应影响的方法，该方法显示了过去34万年的相关性曲线。海底岩心重建的海水氧同位素比值变化曲线和南半球中纬度地区海面温度变化曲线。结果以论文形式发表。此外，我们还以精细的时间分辨率（约 40 年）分析了上一个冰河时代的后半段（28,000 至 41,000 年前）。对南极穹顶富士冰芯的分析表明，δD和d-excess记录与格陵兰冰芯记录的千年尺度气候变化相对应。这一结果表明，随着北半球气候的快速变化，南极洲的温度和富士穹顶水蒸气来源的海洋的海面温度也发生了变化。