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凝固的时间,由封存在南极冰芯中的纳米颗粒来推算远古时代的气候

July 29, 2019

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穿越时空

幸运8平台彩票时间旅行一直是科幻小说的重要主题,不少科幻作品、影视作品中也有关于时间旅行的浪漫想象。穿梭时间的旅行听起来很炫酷,人类是否能突破时间的限制,穿梭游走于时空之中呢。我们都知道,古时是没有气象局和温度计的,在凝固的时间里,现代的人是如何知道古代地球的气候情况呢?自从猛犸象在地球上漫游以来,在过去的100万年里,随着冰期和温暖期的交替,我们的环境发生了怎样的变化呢?

大家知道冰是由雪变化而来的,雪沉积以后,慢慢沉积压实就形成了冰。在南极地区,由于气温低,降雪不融化,而被一层一层地垒积起来,下层的雪受到上层雪压力的影响,不断地被压实、压紧。年覆一年,从底部至上逐渐形成一层层的冰层。大气中的尘埃会被强大的风力从大陆上吹来,并与降雪一起一层一层地压实沉积在冰中,最原始的大气样本,就会保存在冰里面。

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幸运8平台彩票古气候可以通过研究化石、树木的年轮、海底沉积物、历史资料等来开展地球气候变化研究。研究人员发现冰川的冰芯样品含有关于大气成分,矿物尘埃,海洋气溶胶和许多其他有机和无机物的信息。与树木的年轮一样,分析从极地冰原或山地冰川中钻取出来的冰芯中尘埃的含量,也能为科学家们提供许多有关气候变化的信息。

冰中尘埃的分析非常具有挑战性。去极地钻取冰芯是很艰巨的,带回来的冰样当然是非常宝贵的。作为“空中文物”的尘埃,这些分析物的浓度又非常低。这就需要找到功能强大,灵敏度高的分析技术。

探索冰封的尘埃

Milano-Bicocca大学环境科学系的Giovanni Baccolo博士和他的同事研究分析南极冰芯样品,重点在于分析包裹在冰中的大气矿物颗粒,俗称“尘埃”。为了克服固有的挑战,研究采用了PerkinElmer NexION®350 SP-ICP-MS设备,配备Syngistix™纳米应用软件模块。它能让实时的单颗粒分析和快速的数据采集处理相结合,瞬时数据采集速率可达每秒10万个数据点。这些数据有利于探索古尘埃样品的无机元素组成。

PerkinElmer的NexION SP- ICP-MS瞬时数据采集速率可达每秒10万个点!我们想像一下,人类的头发厚度平均大约为8万纳米,这速度真是惊呆我和我的小伙伴了。

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幸运8平台彩票研究表明,冰芯中含有微量的铝、钙、硅和铁颗粒,含量非常低。Baccolo博士表示,采用NexION®350 SP-ICP-MS还可以区分冰尘中主要元素的溶解态和颗粒态组分,这些元素对气候和环境具有重要的影响。此外,NexION SP-ICP-MS能够在不进行任何事先分离的情况下测定尘埃样品中的元素,并能提供离子和颗粒浓度、颗粒大小和颗粒分布信息。这些信息对古气候的推算至关重要,来自冰芯的尘埃颗粒的大小和形态会直接影响全球气候,特别是大气的辐射特性。

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研究人员可以根据由南极冰岩芯获得的数千年之前的这些信息,反演得到古气候和古环境资料,一方面为未来气候和环境变化可提供预测依据,同时,也可为解释当今气候环境变化的原因提供有效的科学思路。


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