冰芯

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冰芯是中國生態學的一個名詞術語。

為什麼漢字是方塊字，這個問題雖然沒有明確的考證，但從古人觀察世界的方式中便可窺見一斑。《淮南子·覽冥訓》說：「往古之時，四極廢，九州裂。天不兼覆，地不周載，火炎炎而不滅，水浩洋而不息，猛獸……於是女媧煉五色石以補蒼天，斷鰲足以立四極。」在古人心目中，「天圓地方」，地是方形的，而且在這四方形地的盡頭，還有撐着的柱子。

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名詞解釋

冰芯，顧名思義，就是鑽取自冰川內部的芯。冰芯形成由於氣溫低，積雪不融化，每年的積雪形成一層層沉積物，年復一年，從底部往上逐漸形成一層層的冰層，越向上年代越新。冬季氣溫低，雪粒細而緊密；夏季氣溫高，雪粒粗而疏鬆；因而，冬夏季積雪形成的冰層之間具有顯著的層理結構差異，宛如樹木的年輪一樣。

從覆蓋格陵蘭島和南極大陸的冰原中取出的冰芯可以被用來測定冰原的「年齡」(參見補充信息欄：前蘇聯南極考察站東方站、格陵蘭島冰原計劃與格陵蘭島冰芯計劃)。和自己做冰塊時的情形完全不同，極地冰原是由被壓得很結實的雪形成的而不是水被冰凍後形成的，由於溫度極低，降雪在這裡不能融化，因而雪被一層一層地壘積起來，下層的雪受到上面雪層壓力的影響、不斷地被壓實、壓緊，如此反覆，最終形成大面積的冰原。與年輪一樣，從冰原中取出的冰芯也可以標明冰原的年齡。儘管冰芯不像年輪那樣可靠和清晰，難以從中推斷出具體的年份，但人們大致推算出目前採集到的冰芯樣本的歷史大約是20萬年左右。

與歷史記錄、樹木年輪、湖泊沉積、珊瑚沉積、黃土、深海岩芯、孢粉、古土壤和沉積岩等可提取過去氣候環境變化信息的介質相比，冰芯具有保真性強（低溫環境）、包含的信息量大，而且分辨率高、時間尺度長的特點，堪稱「無字的環境密碼檔案庫」。冰芯研究通過從冰川（包括冰蓋和冰帽及其他類型的冰川）中鑽取冰樣，破解冰芯環境密碼，檢測過去氣候與環境變化、監測現代氣候與環境變化、預測未來氣候與環境變化。

冰芯不僅記錄着過去氣候環境自然變化的信息，而且記錄着過去人類活動對於氣候環境的影響，因而在過去全球變化研究中具有重要的地位。

具體地說，冰芯中氫、氧同位素比率是度量氣溫高低的指標；冰芯淨積累量是降水量的指標；冰芯氣泡中的氣體成分和含量可以揭示大氣成分的演化歷史；宇宙成因的同位素可以提供宇宙射線強度變化、太陽活動和地磁場強度變化的證據；冰芯中微粒含量和各種化學物質成分的變化，可以提供不同時期的大氣氣溶膠、沙漠演化、植被演替、生物活動、大氣環流強度、火山活動等信息；冰芯也記錄了人類活動對氣候環境影響和各種信息等等。

不僅如此，通過冰芯的研究，科學家們可以對不同時期的生物地球化學循環、火山活動、宇宙事件、超新星爆炸、生物活動與植被演化等展開更為精確具體的研究。這些重大成果不但極大地豐富了氣候與環境變化的研究內容，更革新了人類關於地球系統演化及其重要機制的一些觀點。