冰川學
南極冰川學的主要任務就是研究南極冰雪體的各種性質(物理、力學、化學等)和特征,它們的形成過程、演變規律、變化趨勢,及其與大氣圈、水圈和岩石圈的相互作用和對人類生活及生產活動的關係。
一、冰川學研究概況
(一)與澳大利亞的合作研究。
一九八一年,中國科學院蘭州冰川凍土研究所冰川學家謝自楚被派往澳大利亞參加南極冰川考察,標誌著中國南極冰川學研究的開始。嗣後,又有4名中國冰川學者參加澳大利亞南極考察隊。他們5人都在南極洲度過了一整年以上的時間。
中澳兩國合作進行的南極冰川學研究主要以凱西站為基地,對勞冰丘(LawDome)(以前曾譯為洛多姆冰帽)進行多項目的研究。中國學者主要承擔近表層雪/粒雪的雪層剖麵觀測,研究冰川近表層內的物理過程,冰岩芯的地層學和結晶學特征,同位素剖麵的氣候學解釋等,活動層的溫度分布規律和冰(雪)的熱學性質的研究等。還對威爾克斯地進行了內陸路線考察,對海冰進行了觀測研究。
澳大利亞南極冰川學研究當時主要致力於冰川動力學和冰岩芯鑽探方麵,以冰蓋表麵物質平衡、運動速度、冰厚度、冰底部基岩形態等項目的測量和冰岩芯的鑽取及分析為主要內容。中國冰川學者的參加彌補了他們的空缺,豐富了研究內容,同時也提出了一些新的觀點。
(二)長城站冰川學研究。
一九八五至一九八六年南極夏季,中國冰川學者任賈文、錢嵩林等對長城站附近的納爾遜島冰帽和喬治王島上的冰川進行了初步觀測和研究,取得了冰川發育條件、物質平衡、成冰作用和近表層溫度等方麵的觀測資料,並布設了一些溫度、物質平衡和運動速度的觀測場或標誌。從一九八七年開始,國家自然科學基金委員會和國家南極考察委員會共同資助、由秦大河負責的“長城站冰川學研究”項目,主要對納爾遜島冰帽進行物質平衡、雪層剖麵、淺層冰岩芯(30米深度內)的鑽取和冰的結晶學、地層學特征分析、同位素等地球化學分析、冰麵運動速度和冰厚度的測量、海冰和季節積雪觀測等。一九八八至一九八九年夏季,中國凍土學家陳肖柏首次進行了凍土考察。一九八九年底開始,韓建康等在喬治王島柯林斯冰帽上開展冰岩芯的綜合研究。這項研究旨在解釋近1萬年以來的氣候與環境變化的信息。
(三)國內及其他研究。
一九八四至一九八六年,在國家自然科學基金委員會資助下,冰川學家費茂鬆等對澳大利亞贈送給中國的冰岩芯進行了綜合分析和實驗研究,主要包括冰岩組學、聲學、微量元素、δD(鏑同位素)和δ18O(氧同位素)、蠕變實驗等項目的分析和實驗,為冰岩芯研究積累了經驗。
一九八七至一九八九年,中國派冰川學者張文敬參加了日本南極考察隊的夏季科學考察,主要承擔東南極洲瑞穗高原物質平衡空間分布的資料收集和分析,還進行了一些海冰的觀測;到法國國家冰川實驗室,對南極冰蓋邊緣一支冰岩芯進行穩定同位素、微粒濃度、冰晶體尺寸、氣泡分布等項目分析;參加了美國南極考察隊的夏季工作,主要從事南極冰蓋自動氣象站的資料收集。
一九八九至一九九○年,中國科學院蘭州冰川凍土研究所冰川學家秦大河參加了中、英、法、日、美、蘇等6國組成的國際橫穿南極探險隊,負責冰川考察工作,對沿線冰蓋表層雪的層位進行研究,收集了表層冰雪樣品500多個,正在進行包括同位素痕量微粒,陰陽離子等全麵的地球化學分析。
一九八六年八月在蘭州召開的首次中國南極冰川學術討論會,總結了前一段的研究成果;在一九八九年五月杭州國際學術討論會上,又檢閱了近兩年多來的進展。中國冰川學者還出席了在國外舉行的有關南極的國際會議4次,在國內外共發表論文近40篇。此外,中國科學院蘭州冰川凍土研究所在一九八四年正式設立了極地冰川研究室,一九八六年開始招收極地冰川學研究生。