Question

【題目】閱讀圖文材料，完成下列要求。

自然界的水中同位素16O含量高，同位素l80含量極少。水在蒸發(fā)、凝聚過程中存在同位素分餾效應(yīng)，蒸發(fā)時含同位素16O的水優(yōu)先汽化，凝聚時合同位素18O的水優(yōu)先液化。大氣水中所合同位素18O比重與氣溫呈正相關(guān)。地質(zhì)學(xué)家通常從冰川中獲得不同年代的冰芯，分析其中同位素18O含量的變化，推斷古氣候變化過程。中低緯度地區(qū)海拔較高、厚度最大的古里雅冰帽( 35°17′N，81°29′E)位于青藏高原西昆侖山埡口。下圖示意大氣水相對于海洋水所舍同位素18O的比重遞減過程。

(l)與海洋水相比，古里雅冰芯所含同位素18O的比重較低，運(yùn)用水循環(huán)原理加以分析。

(2)古里雅冰芯中多數(shù)年份的冰層存在明顯的微粒含量高的污化層。分別說明該冰芯中春夏季形成的冰層微粒含量高，冬季含量低的原因。

(3)通過對冰芯中同位素18O的研究可推斷古氣候的演變。說明選取古里雅冰芯作為研究對象的理由。

(4)幾十萬年以來冷暖變化過程形成的冰層中，古里雅冰芯與格陵蘭地區(qū)的某冰芯所含同位18O比重變幅存在差異。比較兩者變幅大小的差異并說明理由。

Answer 1

【答案】(1)古里雅冰川位于西昆侖山埡口，水汽主要來自海洋；海洋水蒸發(fā)過程中，含同位素18O的水分子蒸發(fā)較慢，使大氣中含同位素18O的水分子比重較低；水汽輸送過程中，因含同位素18O的水分子先凝結(jié)而不斷遞減；古里雅冰芯離海洋遠(yuǎn)，其上空大氣水中所含同位素18O比重低，導(dǎo)致冰芯中含同位素18O比重較海洋水低。

（2）我國西部地區(qū)，春夏季地表裸露、干燥，多沙暴、浮塵天氣，雪層中微粒含量較高；冬季地表冰雪覆蓋面大，表層土壤凍結(jié)，揚(yáng)塵少。

(3)古里雅冰川海拔較高，氣溫低，消融率低，時間連續(xù)性好；冰川厚度較大，可研究時間尺度大；位于中低緯干旱內(nèi)陸區(qū)，氣溫變幅大，冰芯中者同位素18O比重變幅大；位于青藏高原的海拔較高處，受人為干擾少。

(4)差異：與格陵蘭某地的冰芯相比，古里雅冰芯變幅大。

理由：西昆侖山海拔較高，寫大氣接觸面比例較大，對氣候的敏感度較強(qiáng)；青藏高原西北部處于中低緯度內(nèi)陸千旱區(qū)，氣溫變化時，其積雪厚度、積雪面積和積雪時間相應(yīng)變幅加大，對氣溫變化的放大效應(yīng)更明顯，受氣溫變幅影響，冰芯含同位素18O的比重變幅增大。

【解析】考查水循環(huán)，區(qū)域氣候特點(diǎn)。

（1）首先古里雅冰川水汽主要來自海洋，海水蒸發(fā)含同位素18O的水分子蒸發(fā)較慢，使大氣中含同位素18O的水分子比重較低；其次讀大氣水相對于海洋水所舍同位素18O的比重遞減過程示意圖可知，在水汽輸送過程中，因含同位素18O的水分子先凝結(jié)而不斷遞減，由于古里雅冰芯離海洋遠(yuǎn)，18O的水分子凝結(jié)而不斷遞減的較多，故其上空大氣水中所含同位素18O比重低，導(dǎo)致冰芯中含同位素18O比重較海洋水低。

（2）古里雅冰芯中春夏季形成的冰層微粒含量高的原因是我國西部地區(qū)春夏季地表裸露、干燥，多沙暴、浮塵天氣，雪層中微粒含量較高；冬季含量低的原因是冬季地表冰雪覆蓋面大，表層土壤凍結(jié)，揚(yáng)塵少。

（3）由于古里雅冰川位于青藏高原的海拔較高處，受人為干擾少；海拔較高，消融率低，時間連續(xù)性好；冰川厚度較大，可研究時間尺度大；位于中低緯干旱內(nèi)陸區(qū)，氣溫變幅大，冰芯中同位素18O比重變幅大等原因，故選取古里雅冰芯作為研究古氣候的演變對象。

（4）古里雅冰芯與格陵蘭地區(qū)的某冰芯所含同位18O比重變幅存在差異：與格陵蘭某地的冰芯相比，古里雅冰芯變幅大。

由于青藏高原西北部處于中低緯度內(nèi)陸干旱區(qū)，氣溫變幅大，氣溫變化時，其積雪厚度、積雪面積和積雪時間相應(yīng)變幅加大，對氣溫變化的放大效應(yīng)更明顯，受氣溫變幅影響，冰芯含同位素18O的比重變幅增大；西昆侖山海拔較高，與大氣接觸面比例較大，對氣候的敏感度較強(qiáng)。故古里雅冰芯變幅大。